薩姆（Sam）大學畢業後和新女友卡莉（Carly）住在華盛頓，他拯救過兩次世界，所以有點適應不了普通人的生活，但他還是找了份工作，試圖讓自己安定下來。卡莉不了解薩姆的苦悶，她為一個藝術品和汽車收藏家迪蘭·古爾德（Dylan Gould）工作，後者由帕特裏克·德姆西（Patrick Dempsey）飾演。與薩姆和卡莉住在一起的還有小變形金剛“轉輪”（Wheelie）和它的同類小機器人。與此同時，汽車人正與Lennox上尉一起在世界各地與人類的威脅作戰。在一次與震蕩波（Shockwave）的激戰後，擎天柱發現一個屬於一艘他們認為早已失蹤的汽車人飛船的柱狀物件。霸天虎仍然留在地球上，其首領威震天（Megatron）在上一次大戰後現在很虛弱，但他仍在計劃著什麽……