Amikor a főiskolára pakol, Sam Witwicky (Shia LaBeouf) egy All Spark-darabot talál, amely az egykor elpusztult kockát képes mechanikus objectumokat átalakító robotokká változtatni. A tárgy hamarosan rejtélyes űrikuszokat tölt a fejébe, többször is az irányítása alatt lévő elveszítéséhez vezetve, miközben sietve firkálja vízióit bármilyen felületre, ami elérhető. Közben egy Decepticon, akit Soundwave-nek hívnak, Föld körüli pályán van. Eltud fogni egy kormányzati adást, amely felfedi egy másik All Spark-darab helyét és a Decepticon halott vezetőjének, Megatronnak a nyughelyét is. Sikeresen megmentve és feltámasztva, Megatron visszatér a Marsra, ahol találkozik a The Fallen-nel, egy ősi Decepticonnal, aki évszázadokkal ezelőtt uralkodott a Föld felett. Csak Optimus Prime halála és a Leadership Mátrixának megszerzése – melynek nyughelye a Sam által látott szimbólumokba van kódolva – engedi, hogy a The Fallen visszatérjen a Földre és befejezze feladatát, hogy a bolygót végérvényesen megsemmisítse.