Los Autobots, liderados por Optimus Prime vuelven a la acción luchando con los malvados Decepticons, que están decididos a vengar su derrota en 2009. En esta nueva película, los Autobots y los Decepticons se involucran en una peligrosa carrera espacial entre los EE.UU. y Rusia, y una vez más Sam Witwicky tiene que acudir en ayuda de sus amigos. Hay nuevos personajes también, incluyendo un nuevo villano.