Главный герой фильма, Сэм Уитвики, расстался со своей девушкой Микаэлой и встретил новую любовь – Карли. Сэм пытается наладить свою жизнь и хочет устроиться инженером в одну из крупных компаний. На собеседовании на него нападает обезумевший японский программист Джерри Ванг, который бормочет что-то о темной стороне Луны и роботах. Сэм встречается с лидером автоботов и своим другом Оптимусом Праймом, чтобы выяснить, о чем говорил Джерри. Оказывается, что при первой высадке человека на Луну американские астронавты обнаружили на ее обратной стороне корабль автоботов. На этом звездолете они во главе с предводителем Сентинелом бежали со своей родной планеты Кибертрон, которую захватили злобные десептиконы. Более того, в корабле содержатся необходимые части, чтобы создать мост между Землей и Кибертроном, который позволит огромной армии десептиконов вернуться на Землю. Сэм и Оптимус понимают, что необходимо этому помешать, но одних автоботов недостаточно, чтобы остановить десептиконов и их предводителя Мегатрона. Тогда герои решают оживить мощного робота Сентинела, найденного в недрах лунного звездолета. Через некоторое время автоботы понимают, что десептиконы устроили на Луне ловушку: они уже успели забрать оттуда все оборудование и единственное, чего им не хватало для процесса телепортации на землю, – это оживший Сентинел, который оказывается предателем. Еще до отлета автоботов с Кибертрона он их предал и вступил в сговор с десептиконами в обмен на власть и вечную жизнь. В Вашингтоне Сентинел создает мост, с помощью которого десептиконы начинают телепортироваться на Землю. Они выдвигают земным лидерам условие: если все автоботы покинут Землю, то войны не будет. Понимая, что силы в этой битве будут неравны, правительство США вынуждено согласиться. Автоботы покидают планету, но не успевает их корабль взлететь, как огромный взрыв поражает его. Десептиконы заявляют, что покинут Землю после того, как заберут «необходимый ресурс», которым оказывается все человечество. Кибертрон разрушен до основания, поэтому десептиконам требуется множество рабов, способных его восстановить.
