爲了追尋能量塊，威震天來到了地球，在北極，他受到磁場的強幹擾，意外被封凍於冰層之下。藉助不慎跌入冰谷的科學家，威震天將有關能量塊的信息掃描到科學家的眼鏡上。威震天被美**方秘密轉移到位於胡佛大壩地下的秘密基地，這個秘密只有歷任國防部長組成的7人軍事小組知道。

“霸天虎”的先遣部隊旋風和毒蠍襲擊了美軍位於卡塔爾的軍事基地，變形金剛的再次出現引起了現任國防部長的警覺，他組織一批年輕的電腦高手開始搜尋“霸天虎”的行蹤。與此同時，路障幫助他的搭檔迷亂潛入了美國總統的座機空中一號，通過電腦獲悉，要想找到威震天就必須找到維特威基家族的那副眼鏡，而它現在的擁有者薩姆由此成爲了“霸天虎”攻擊的目標。

薩姆是一個生活並不如意的高中生，學校裡沒有人相信他講述的關於這副眼鏡的歷史，失望之餘，薩姆把眼鏡放到網上拍賣，然而從未引起買家的興趣。這時父親送了一輛破舊不堪的汽車給他，這輛車恰好就是“汽車人”大黃蜂的變形。載著薩姆的大黃蜂幫助薩姆交上了漂亮的女朋友，但很快就遭遇了“霸天虎”的襲擊，擎天柱帶著其他“汽車人”趕到，一場機器人大戰由此拉開了序幕。

擎天柱告訴薩姆，邪惡的威震天企圖藉助能量塊的輻射能把地球上所有的東西都變成“霸天虎”部隊的一員，由此打敗“汽車人”，進而統治整個宇宙，而毀掉能量塊的唯一辦法就是將它插入兩派變形金剛首領的心臟。作爲堅決捍衛宇宙和平的汽車人的首領，擎天柱已經做好犧牲自己的準備。

狡猾的迷亂變成了薩姆女友的手機，進入了胡佛大壩下面的秘密基地，在釋放威震天的同時，也將這個情報發送回“霸天虎”的總部。紅蜘蛛於是帶著其他的“霸天虎”成員吵鬧、襲擊、路障、旋風等迅速趕往胡佛大壩，與威震天會合。緊要關頭，大黃蜂也向擎天柱發出增援的信息，爵士、鐵皮、救護車在擎天柱的帶領下，準備與“霸天虎”展開一場大戰。

在人類軍隊的配合下，薩姆在千鈞一髮的關頭將能量塊插入了威震天的心臟，而爵士卻在這場戰役中不幸犧牲，薩姆的好朋友大黃蜂也被重創。威震天的機械軀體被沉入海底，破損的能量塊也回到了擎天柱的手中，然而故事卻沒有結束，臨陣脫逃的紅蜘蛛飛回了塞伯坦星球，他將和其他“霸天虎”重新集結，伺機重新殺回地球，與“汽車人”再戰一場。

【首領PK】

異形戰機威震天

在許多變形金剛迷的記憶中，威震天變形後是一把手槍，但是在這部電影中，他變形之後是一架碩大無比的異形噴氣機。威震天在本片中表現出的戰鬥力之強堪稱獨步江湖，即使是擎天柱也不是他的對手，在最後的大決戰中幾乎被威震天打殘。而全片最“血腥”一幕同樣由威震天製造，其時他變成噴氣戰機將爵士掠上天空，急降後變回機器人形將爵士攔腰截斷。

經典重現擎天柱

毫無疑問，汽車人的一代領袖擎天柱是最具人氣的變形金剛，他穩重、睿智、勇敢和富於同情心的個性深得衆粉絲的愛戴。而在這部電影中，擎天柱不管是18個車輪的載重汽車造型，還是機器人形，甚至連變形過程和聲音都和20年前的動畫片如出一轍，唯一的區別在於，當年的動畫片是二維創作，今天的電影則是全三維製作，在“工業光魔”的先進特效技術的配合下，擎天柱的每一個變形動作都可以看得清清楚楚。

【軍團PK】

首先在本集中出現的“變形金剛”並沒有我們想象中那麼多。

在“霸天虎”的隊伍中，首先出場的是變形爲一架武裝直升機的“旋風”，他的搭檔則是擅長“土遁”的“毒蠍”。在他們之後出場的是另一對搭檔——變形爲警車的“路障”和擅於竊取情報的“迷亂”，正是因爲“迷亂”的存在，被美軍秘密基地囚禁的“霸天虎”首領“威震天”才得以復活。除此之外，先後亮相的還包括變形爲F22戰機的“紅蜘蛛”、變形爲主戰坦克的“吵鬧”以及變形爲掃雷車的“襲擊”。

在“汽車人”的隊伍中，出場的變形金剛比“霸天虎”更少。率先亮相的是最具親和力的“大黃蜂”，導演邁克兒·貝在參觀過贊助商GM公司的新車展示會之後，當即決定將原版大黃蜂——大衆甲殼蟲換成現在的雪佛蘭新車Camero。在大黃蜂之後，還有經典角色“爵士”、“鐵皮”以及由捍馬大吉普變成的“救護車”。