Liderados por Optimus Prime, os Autobots Bumblebee, Ratchet, Ironhide e Sideswipe estão de volta à ação, enfrentando os malignos Decepticons, que estão determinados a vingar sua derrota. Agora, Autobots e Decepticons envolvem-se em uma perigosa corrida espacial entre os EUA e a Rússia, e mais uma vez o humano Sam Witwicky sairá em auxílio de seus amigos robôs. Novos personagens incluem Shockwave, o regente de Cybertron, que acompanha o embate das facções robóticas na Terra.