In 1961 stort het van de planeet Cybertron afkomstige ruimteschip Ark neer op de maan. Vele jaren later leert Optimus Prime, leider van het robot-ras Autobots, van het bestaan van dit schip. Hij ontdekt dat de geheimzinnige inhoud aan boord een einde kan maken aan de jarenlange oorlog tussen de vredelievende Autobots en de kwaadaardige Decepticons. De reusachtige Autobots krijgen opnieuw hulp van hun goede mensenvriend Sam Witwicky. Samen stellen ze alles in het werk om de aarde te beschermen tegen de vernietigende krachten van de Decepticons, maar daarvoor betalen ze een hoge prijs.