軍方和汽車人的秘密合作計劃面臨被取消的危險，而重新復活的威震天和紅蜘蛛引領霸天虎軍隊，密謀奪取能量源，企圖在地球掀起又一場腥風血雨。
此時主人公薩姆（希安·拉博夫 Shia LaBeouf 飾）告別相戀的女友米凱拉（梅根·福克斯 Megan Fox 飾），要開始自己夢寐以求的大學生活了，但一切似乎都不那麽順利，一塊小小的魔方碎片似乎在給予薩姆某種啟示。為了獲取魔方裏的信息，霸天虎開始了對薩姆的追擊，擎天柱為了保護薩姆而犧牲，薩姆受其感召，決定重新擔負起自己的使命。
薩姆在自己室友裏奧（雷蒙·羅德裏格斯 Ramon Rodriguez 飾）和“機器戰士”西蒙斯（約翰·托爾托羅 John Turturro 飾）的幫助下，與女友米凱拉根據魔方碎片給薩姆的提示來到了埃及，他們在金字塔裏發現了能量源。而此時，霸天虎的軍隊也趕到了埃及。軍方此時有一小隊人馬也在西葷斯的要求下帶著擎天柱的屍體來到了埃及，善惡雙方力量在那片金色的沙漠展開了殊死搏鬥。