军方和汽车人的秘密合作计划面临被取消的危险，而重新复活的威震天和红蜘蛛引领霸天虎军队，密谋夺取能量源，企图在地球掀起又一场腥风血雨。此时山姆（希亚·拉博夫 饰）告别相恋的女友米凯拉（梅根·福克斯 饰），要开始自己梦寐以求的大学生活了，但一切似乎都不那么顺利，一块小小的魔方碎片似乎在给予山姆某种启示。为了获取魔方里的信息，霸天虎开始了对他的追击。擎天柱为了保护山姆而牺牲，受其感召，他决定重新担负起自己的使命。