샘 윗위키와 그의 오토봇 친구들이 디셉티콘으로부터 지구를 구한 지 2년 후, 샘은 대학 생활에 적응하기 위해 고군분투한다. 한편 옵티머스 프라임과 오토봇 군단은 비밀 군사 조직과 협력하여 지구에 정착할 계획을 세운다. 그러나 고대 디셉티콘 폴른이 복수를 하기 위해 군단을 이끌고 지구를 공격한다. 샘과 그의 여자친구 미카엘라는 인류를 위협하는 디셉티콘 군단에 맞서 지구를 구해야 한다.