宇宙の果てから地球へ飛来し、ジェット機、ヘリコプター、自動車などあらゆるマシンに姿を変えて潜んでいた機械生命体トランスフォーマー。地球侵略を開始した悪のトランスフォーマー軍団ディセプティコンだったが、オプティマス・プライム率いる正義のトランスフォーマー軍団オートボットがその野望を阻止。束の間の平和が訪れていた。だが、ディセプティコンが新たな仲間と共に復活。複数の建設車両が合体する巨大なトランスフォーマー“デヴァステーター”や、メガトロン以上に凶悪な“フォールン”という想像を絶するパワーを誇るトランスフォーマーたちとともに、オートボットを遥かに上回る戦力で地球への侵略を再開する。パリ、ロンドン、上海、ヨルダン、エジプトなど世界中を舞台にした正義と悪の戦いに、オートボットの友人である少年サム（シャイア・ラブーフ）とその恋人ミカエラ（ミーガン・フォックス）は再び巻き込まれてゆく。
