阿波罗11号40年前登陆月球时原来早就发现了变形金刚的残骸，当年博派首领御天敌带着拯救变形金刚星球的秘密武器“能量柱”逃到月球。多年后，狂派威震天设下陷阱，让擎天柱带回御天至尊和能量柱，掀起两派在地球的战事。

19世纪初，北极圈内:Archibald Witwicky船长(维特维奇家族的先祖)在一次灾难中随着巨大的冰块落入深渊，落到了埋藏在冰层之下的一个机器人手掌上。船长醒来后发现机器人的眼睛正注视着他。而这台机器人正是很久以前离开塞伯坦，前往地球寻找火种源(Allspark)的威震天(Megatron)……　　威震天将揭示火种源下落的地图烧刻在船长的眼镜上。眼镜作为船长的遗物一代一代地传到了山姆(Shia LaBeout饰演)的手里……　　现代社会：　　中东卡塔尔的某个美国空军基地遭到了狂派战士眩晕(Blackout)，他将这个基地完全毁掉，而且还从一台计算机里获得了大量信息。此外，眩晕还释放了巨蝎怪\萨克巨人(Scorponok)去追杀Lennox上尉和他的特别行动小队。Lennox上尉与五角大楼取得了联系，美国军方派遣一架战斗机暂时打退了狂派的小规模进攻。　　山姆•维特维奇(Sam Witwicky)从汽车代理商手里买到了他的第一辆车，而这辆车恰恰是博派的大黄蜂(Bumblebee)。大黄蜂帮助山姆赢得了Mikaela的芳心。博派前来寻找Archibald　老船长的眼镜，他们被迫躲藏在山姆家的后院，因为凶恶的第七防区(Sector 7)的特工突然闯进了山姆的家……　　影片将会采用五条故事线平行推进，最终汇总的形式。在影片的结尾会有一场博派领袖擎天柱(Optimus Prime)与狂派首领威震天的惊天大战。他们将从胡佛大坝一直杀到洛杉矶……　　为了追寻能量块，威震天来到了地球，在北极，他受到磁场的强干扰，意外被封冻于冰层之下。借助不慎跌入冰谷的科学家，威震天将有关能量块的信息扫描到科学家的眼镜上。威震天被美国军方秘密转移到位于胡佛大坝地下的秘密基地，这个秘密只有历任国防部长组成的7人军事小组知道。　　“霸天虎”的先遣部队旋风和毒蝎袭击了美军位于卡塔尔的军事基地，变形金刚的再次出现引起了现任国防部长的警觉，他组织一批年轻的电脑高手开始搜寻“霸天虎”的行踪。与此同时，路障帮助他的搭档迷乱潜入了美国总统的座机空中一号，通过电脑获悉，要想找到威震天就必须找到维特威基家族的那副眼镜，而它现在的拥有者山姆由此成为了“霸天虎”攻击的目标。　　山姆是一个生活并不如意的高中生，学校里没有人相信他讲述的关于这副眼镜的历史，失望之余，山姆把眼镜放到网上拍卖，然而从未引起买家的兴趣。这时父亲送了一辆破旧不堪的汽车给他，这辆车恰好就是“汽车人”大黄蜂的变形。载着山姆的大黄蜂帮助山姆交上了漂亮的女朋友，但很快就遭遇了“霸天虎”的袭击，擎天柱带着其他“汽车人”赶到，一场机器人大战由此拉开了序幕。　　擎天柱告诉山姆，邪恶的威震天企图借助能量块的辐射能把地球上所有的东西都变成“霸天虎”部队的一员，由此打败“汽车人”，进而统治整个宇宙，而毁掉能量块的唯一办法就是将它插入两派变形金刚首领的心脏。作为坚决捍卫宇宙和平的汽车人的首领，擎天柱已经做好牺牲自己的准备。　　狡猾的迷乱变成了山姆女友的手机，进入了胡佛大坝下面的秘密基地，在释放威震天的同时，也将这个情报发送回“霸天虎”的总部。红蜘蛛于是带着其他的“霸天虎”成员吵闹、袭击、路障、旋风等迅速赶往胡佛大坝，与威震天会合。紧要关头，大黄蜂也向擎天柱发出增援的信息，爵士、铁皮、救护车在擎天柱的带领下，准备与“霸天虎”展开一场大战。　　在人类军队的配合下，山姆在千钧一发的关头将能量块插入了威震天的心脏，而爵士却在这场战役中不幸牺牲，山姆的好朋友大黄蜂也被重创。威震天的机械躯体被沉入海底，破损的能量块也回到了擎天柱的手中，然而故事却没有结束，临阵脱逃的红蜘蛛飞回了塞伯坦星球，他将和其他“霸天虎”重新集结，伺机重新杀回地球，与“汽车人”再战一场。

变形金刚系列焕新之作，“含刚量100%”感受极致变形盛宴！故事发生在变形金刚的母星塞伯坦，聚焦变形金刚的青年时代，讲述汽车人领袖擎天柱与霸天虎领袖威震天从手足走向反目的故事，打响旷日持久的塞伯坦之战。英雄集结踏上全新冒险，燃炸特效引爆变形狂潮，大银幕开启变形金刚新纪元！

五个汽车人军团中负责维修的汽车人机器人(擎天柱、大黄蜂、救护车、警车及隔板)找到了传说中的能量火种源，因而被牵涉到一场汽车人及霸天虎之间的大战。这场太空大战令到这五个汽车人被泄留在22世纪中期的底特律。在地球上认识了一个叫做莎莉桑达克的人类。

赛博坦星大战之后，大部分赛博坦人都离开了他们的母星。汽车人为寻找新能源，跟随他们的首领擎天柱来到了地球并结识了杰克、美柯、拉尔夫、富勒、珍等人类朋友，而霸天虎首领威震天则寻觅宇宙寻找暗黑超能量。不久后，截取到汽车人密码的红蜘蛛等霸天虎跟随着汽车人也来到了地球，就这样，机器人之间的战争被迁移到了地球上来。 由于数量上的差距，汽车始终处于劣势，随着宇宙大帝的出现，汽车人和霸天虎不得不暂时联手，在擎天柱释放了能源宝的力量之后，宇宙大帝被封印，但擎天柱也因此失忆，被威震天蒙骗做了霸天虎。 威震天利用擎天柱解读密码的本领找到了古代塞伯坦人发射到这里的遗物，这些遗物包括大规模杀伤力的武器和塞伯坦从古至今的一些圣物。威震天想要用这些武器去消灭所有的汽车人。 此时汽车人小队已经利用太空桥回到塞伯坦，利用擎天柱留下的魔力神球之匙访问装载着所有Prime的记忆的超级电脑——魔力神球，下载了其中的资料，并重新奥利安派克斯变回擎天柱。 重新找回领袖的汽车人们开始与威震天争夺遗物，期间汽车人找到了新的伙伴——烟幕，以及追击霸天虎天震的弟弟骇翼回到地球的千斤顶。 从遗物中，擎天柱明白……

变形金刚们的战争已经结束了，一切回归了和平。但是，新的危机诞生了。在宇宙中一个超级黑洞，正在向塞博特恩袭来。但是，没有任何对抗这个黑洞的手段，塞博特恩只有被消灭的命运。就在这个时候，一个叫引天行的古代战士穿越时空，来到了塞博特恩。引天行声称只有一种叫“Planet Force （行星之力）”的东西可以拯救塞博特恩。他让大家找到行星之力，并集中起来。“行星之力”是由创造宇宙的原始天尊的火种制造，它们有着具有巨大的威力。运用这种力量，就可以摧毁黑洞，恢复所有被吞噬的星球。但是在历史上，汽车人探险家为了建造可传送至宇宙尽头的太空桥而将“Planet Force 行星之力”丢失了。只知道这样的东西有四个，分散在宇宙中的四个星球上。但是，谁也不清楚在哪里。汽车人们最初来寻找的地方是地球。但是，霸天虎同时也为了寻找这种力量而来到了地球上。当然，霸天虎们的目的是用这种力量去征服宇宙……

变形金刚进入迷你大陆联合迷你战士挑战外族入侵！

400万年前，为了逃离战乱连年的塞博坦星，被称为“微型金刚”的小型变形金刚种族驾驶宇宙船飞离了星球，然而，他们的太空船穿越时空之后，却坠落在地球上。 400万年后，一位名为雷德的地球少年和同学们不经意在太空船中发现了其中一架微型金刚，微型金刚复活的讯号也在同时传到了汽车人和霸天虎手上，为了争夺微型金刚，两军前往地球，并且继续在塞博坦星的战争......