سه سال پس از وقایع فیلم قبلی، اتوبات‌ها همچنان با نیروهای NEST همکاری می‌کنند، اما دیگر مخفی نیستند. در طی یک مأموریت در چرنوبیل، اپتیموس پرایم یک شیء عجیب کشف می‌کند که نشان می‌دهد دولت ایالات متحده اطلاعاتی را از آن‌ها پنهان کرده است. با فاش شدن حقیقتی شگفت‌انگیز درباره مأموریت آپولو ۱۱ در دهه ۱۹۶۰، اتوبات‌ها متوجه می‌شوند که یک سفینه فضایی سایبرترونی روی ماه سقوط کرده که می‌تواند سرنوشت زمین و سایبرترون را برای همیشه تغییر دهد. سام ویتویکی، قهرمان جهان، حالا با زندگی عادی دست‌وپنجه نرم می‌کند و به همراه دوست دختر جدیدش کارلی و اتوبات‌ها باید جلوی توطئه شوم مگاترون را که قصد دارد از این فناوری برای نابودی استفاده کند، بگیرند