中東のカタール米軍基地を謎の巨大ロボットが襲撃。ロボットは軍用ヘリに姿を変え、まるで意志があるかのように攻撃を仕掛けてきた。かつてない緊急事態に、敵の情報収集を急ぐアメリカ政府。そのころ、アメリカの冴えない高校生サムは中古のカマロを手に入れる。しかし、そのカマロは宇宙の彼方からやって来たロボット生命体"トランスフォーマー"の一員で、宇宙征服を企む悪の"トランスフォーマー"メガトロンを追って地球を訪れたことを知り……。