地球上的战争虽然结束，但变形金刚之间的战争并未告终。红蜘蛛飞回塞博坦星球，打算带着军队再回到地球一决死战。汽车人发现威震天的尸体不见了，原来已被萨克巨人偷走，威震天随后被复活，决心要开始复仇。与此同时，红蜘蛛也正率领塞博坦的援军赶来，汽车人在这时增强了自己的战斗力，一场大战在所难免…… 在这一集中，山姆因为掌握了有关变形金刚的起源以及在古老时期到访地球的线索而遭到霸天虎的追击。霸天虎为了获取这些信息，妄图生擒山姆。汽车人、美军和其它多国部队联合起来抵抗霸天虎的袭击。 霸天虎这边的重要新人物有：信息专家“声波”，组合金刚“大力神”；汽车人这边有“天火”，一个奸角，他因为年纪和不断恶化的健康状况而选择帮助汽车人。 山姆·维特维奇（希亚·拉博夫 饰）成功阻止了“霸天虎”和“汽车人”两派变形金刚的对决，拯救了全世界的两年后，他虽然被视为英雄人物，但是他还是一个青少年，对于即将要上大学这件事充满了焦虑，尤其是要离开他的女友米凯拉（梅根·福克斯 饰）以及第一次离开他的父母。他也必须向留下来守护他的变形金刚“大黄蜂”解释，他不希望他跟他去大学，因为山姆只想要过一个平凡的大学生涯，但是他这么做，就必须抛开他的宿命。正当山姆想要尽可能把之前被卷入变形金刚大战的事件撤底忘记的同时，那场大战却造成了很多改变。第七区被政府关闭，而忠心耿耿的西蒙斯干员（约翰·特托罗 饰）则被开除。一个被称为NEST的单位取代了第七区，他们利用兰诺斯中校（乔什·杜哈明 饰）以及爱普斯（泰瑞斯·吉布森 饰）曾经和“霸天虎”交过手的经验，和“汽车人”携手合作，避免“霸天虎”再次肆虐地球。只可惜短视的美国政府国家安全局顾问只想掌控美国所有的国防单位以及它们的力量，同时他认为NEST是无关紧要的单位，因为“霸天虎”不再构成威胁，所以打算关闭NEST。他认为人类不该卷入“汽车人”与“霸天虎”的纷争。 而当山姆好不容易甩掉一直对他碎碎念的父母，来到他的宿舍寝室时，却发现他的室友里奥（雷曼·罗德克里兹 饰）除了是个疯计算机的宅男以外，也无所不用其极想要把大学的校花爱丽丝（伊莎贝尔·卢卡斯 饰）。这时候山姆的脑海突然像被闪电击中一样，看到一幕一幕的影像从眼前闪过。他很怕自己像他的祖父一样发疯了，一开始死也不肯说出这个秘密，后来才发现出现在他脑海中的这些符号绝对不容忽视。这下子他原来打算过平凡生活的计划又泡汤了，山姆再度被卷入“汽车人”与“霸天虎”的大战，这次会影响整个宇宙的命运，而山姆却不知道，这场正邪之战的关键就掌握在他手中。但是靠着他的好友、他在NEST的战友，甚至靠着他的父母的帮忙，山姆终于接受维特维奇家族与生俱来的责任，不再逃避他必须承担的责任，也真正学会没有牺牲就没有胜利的意义。 距离那场举世震惊的大战已经过去了数年，虽然美国政府宣布此事只是一场与外星人无关的恐怖袭击，但大部分人都明白，这不过只是政府掩盖事实真相的一昧说辞。擎天柱（皮特·库林配音）等变形金刚继续生活在地球上，与人类和平共处，山姆（希亚·拉博夫饰）也已经顺利读完高中，即将进入大学生涯，而米凯拉（梅根·福克斯饰）就没有那么幸运了，异地恋的结果则是山姆把大黄蜂（马克·瑞恩配音）留给了米凯拉。踏进大学校园，山姆对一切事物都感到新鲜，而且还认识了一个漂亮的女同学爱丽丝（伊莎贝尔·卢卡斯饰）。不过在全新的环境里没生活多久的他又陷入了一个令他头疼的境地，他的脑海里常常出现一些莫名其妙的符号，而且似乎冥冥里来自遥远星球的一个声音正在召唤着他…… 山姆把这些事情告诉了擎天柱，无奈之下擎天柱告诉了他一个一直隐瞒着的秘密：变形金刚的起源来自于火种源魔方创造的13个变形金刚，而这群变形金刚创造了一种叫做领导模块的东西，它可以无限的吸取太阳的能量，而领导模块也引起了变形金刚的内斗，其中一个名叫堕落金刚的想把它据为己有。为了避免领导模块引起宇宙灾难，初代变形金刚将它藏在了宇宙的某个地方，而堕落金刚一直没有放弃过寻找领导模块，如今，地球成了他的寻找目标。而关于领导模块的秘密，则同山姆手中的火种源碎片有关，里面记载了远古时期变形金刚到访地球的种种线索，而他们前来地球，似乎就是为了留下一张藏宝图，而这藏宝图上记载的，就是领导模块的下落。 山姆与擎天柱将此事告知美国政府，同时博派也做好了战斗准备，严阵以待堕落金刚的到来，全球各国亦罕有的同时联合起来；在另一边，狂派的迷乱（里诺·威尔逊配音）从美国军方基地里偷走了火种源的碎片，用于威震天（雨果·维文配音）的复活。威震天与杀到地球的堕落金刚一起开始大举进攻人类，而这时候山姆也发现，一直以来对他大抛媚眼的爱丽丝，原来也是一个机器人，由于对这一点始料未及，山姆从而陷入了威震天之手。威震天逼迫山姆说出领导模块的下落，为了救出山姆，擎天柱决定用自己的生命来换取山姆的自由，因为还有更重要的事等着山姆去做……一句话评论一部不可思议的电影，这个暑期我们需要这样的大场面！ ——《旧金山记事报》跟
