山姆大学毕业后和新女友卡莉住在华盛顿，他曾拯救过两次世界，所以有点适应不了正常人的生活，但他还是找了份工作，试着让自己安定下来。但卡莉并不了解山姆的苦闷，她为一个艺术品和汽车收藏家迪兰·古尔德工作，后者由帕特里克·德姆西饰演。与山姆和卡莉住在一起的还有小变形金刚“转轮”和它的同类小机器人“Brain”。 与此同时，汽车人正与兰诺克斯少校一起在世界各地与人类的敌人——霸天虎作战。在一次与钻探兽的激战后，擎天柱发现一个属于一艘他们认为早已失踪的汽车人飞船的柱状物件。霸天虎仍然留在地球上，其首领威震天在上一次大战后现在很虚弱，但他仍在计划着什么。擎天柱对人类向他隐瞒实情很生气，尤其是对美国国家情报局局长夏洛特·米樱感到愤怒，原来多年前美国宇航员登陆月球就发现了坠毁的变形金刚汽车人飞船——“方舟号”（Ark）里的能量柱，但他们一直向世人和汽车人隐瞒。擎天柱要求去月球一趟，他们很快就达到了那里，但没有察觉到有霸天虎尾随。在月球上，擎天柱一行人发现了“御天敌”（Sentinal Prime），他是汽车人的前任领袖，也是擎天柱的导师。汽车人把御天敌和他身边的5个能量柱带回了地球。 此时的山姆正被他的新老板折磨的焦头烂额，接着他被Jerry.wang认出是变形金刚的朋友，Jerry.wang试图告诉他霸天虎的阴谋，显然他也被迫参与了那个计划。不一会儿，激光鸟就结果了他。山姆赶紧跑去告诉汽车人，但被拦在秘密基地外面，尽管米樱局长很不情愿，但架不住别人的坚持，只好让山姆留下来旁观事态进展。 把御天敌和五个能量柱带回地球后，擎天柱用领导模块（The Matrix）重启了御天敌，之后又放回自己体内。原来，那些能量柱是“空间桥”的一部分，共有上百个，现在都不知散落何处。米樱局长开始赶山姆回家，山姆靠自己分析推导，得出霸天虎正在利用人类做什么，但没人听他的分析，于是他决定找退休探员西蒙（约翰·...
