फिल्म की कहानी पिछले भाग के ठीक दो साल बाद से शुरू होती है जहाँ डिसेप्टिकांस से हुई लड़ाई जीतने के बाद ऑटोपॉड्स के नेता ऑप्टिमस प्राइम और उसके साथी धरती पर ही रहकर मेगाट्रान को मारने वाले सैम विटविकी (शिया लॉब्याफ) तथा मिकेला (मेगन फॉक्स) की रक्षा करते हुए अमेरिकी तथा ब्रिटिश फौजों के साथ डिसेप्टिकांस से धरती को बचाने के लिए नेस्ट नामक एक फौजी संगठन के लिए काम करते हैं। ऑटोपॉड्स और मिकेला को पीछे छोड़ सैम अब एक आम लड़के की तरह कॉलेज जाता है पर ऑलस्पार्क के एक टुकड़े के जरिये उसे ट्रासंफॉर्मर्स द्वारा धरती पर छिपाए गए चिह्नों की जानकारी मिलती है जो चीन से लेकर मिस्र के पिरामिडों तक फैले हैं।इस बीच डिसेप्टिकांस द्वारा एक बार फिर 'ऑलस्पार्क' की ताकत पाने की कोशिश की जाती है और उसके एक बचे हुए टुकड़े से समुद्र की अतल गहराई से एक बार फिर मेगाट्रान को जिंदा कर दिया जाता है। मेगाट्रान बचे हुए डिसेप्टिकांस को एकत्र कर अंतरिक्ष में भाग जाता है और स्टारस्क्रीम और उसके मास्टर द फालन से मिल जाता है। फालन उसे बताता है कि उसने धरती पर सोलर हार्वेस्टर बनाया था जिसकी सहायता से वह ट्रांसफॉर्मर्स की पूरी सेना खड़ी कर सकता था पर ट्रांसफॉर्मर्स के प्रमुख प्राइम को अपने फायदे के लिए किसी और ग्रह को खत्म करना मंजूर नहीं था। उसने फालन को कैद कर लिया तथा हार्वेस्टर को कहीं छिपा दिया जिसका पता अब सिर्फ एक इनसान को है। फालन मेगाट्रान को सैम को पकड़ लेने के लिए धरती पर हमला करने भेजता है क्योंकि ऑलस्पार्क का सबसे बड़ा रहस्य सोलर हार्वेस्टर का पता अब सैम के दिमाग में है। फालन की योजना है ऑप्टिमस प्राइम को खत्म करने और हार्वेस्टर की सहायता से अपनी फौज खड़ी करना जिसके लिए भले ही उसे पूरी धरती और इनसानों को ही नष्ट क्यों न करना पड़े।
बदले से भरा हुआ मेगाट्रान धरती पर लौटकर तबाही मचा देता है और इसका जिम्मेदार ठहराता है नेस्ट तथा ऑटोपॉड्स को। हार्वेस्टर को हासिल करने के लिए डिसेप्टिकांस और ऑटोपॉड्स में भयानक युद्ध होता है।
इस फिल्म को दुनिया के कई देशों में फिल्माया गया है, मिस्र और चीन में सिनेमेटोग्राफी अच्छी की गई है। फिल्म के स्पेशल इफेक्ट्स भी बहुत शानदार हैं। एक्शन फिल्मों में माइकल बे महारत रखते हैं तथा बड़े बजट की फिल्में बनाने के लिए जाने जाते हैं।
