第一部：能量源引起的战争
“汽车人”和“霸天虎”为了争夺能量体所引发战争，但能量体却消失在浩瀚的宇宙中，他们寻找了每一个银河、每一个世界都一无所获，但根据新的线索能量体藏在一个星球上——地球。
第二部：山姆印记
山姆去大学之前发现自己包里有魔方碎片，结果魔方碎片把内部数据刻在了山姆脑子里，后来军方保管的另一个碎片被偷用于复活威震天，威震天复活后去见堕落金刚，威震天得知山姆脑子里的魔方数据可以帮助他们重建种族,于是山姆再一次卷入了“汽车人”与“霸天虎”之间的战争。
第三部：空间之桥
1、山姆大学毕业后和新女友住在华盛顿，他曾经拯救过世界两次，虽然有点不适应正常人的生活，但还是找了份工作，试着让自己安定下来。
2、与此同时，“汽车人”正在与人类一起在世界上与“霸天虎”作战。期间发现擎天柱的导师御天敌在月球，擎天柱对人类隐瞒此事感到愤怒，并把御天敌和他身边的能量柱带回了地球。
3、御天敌和“霸天虎”知道“空间桥”的秘密，御天敌认为“汽车人”永远不可能取胜，他叛变了，并与威震天结盟（威震天竟然还没死）。他们唤醒了月球上的秘密霸天虎军队，并通过“空间桥”传送到地球，企图霸占地球。
第四部：火种
1、人类也在断壁残垣的废墟中开始了新生，但各个汽车人被人类在“禁闭”的帮助下逐一杀死。
2、Tessa的父亲Cade从兄弟那里得到了一辆废弃卡车，结果竟然发现他是汽车人，便打算将其拆开，之后再转交中情局，结果这个汽车人是由擎天柱变来的，Cade决定修好他。与此同时，Joshua的公司发明了人类的变形金刚——由威震天修改而来的惊破天以及由其他变形金刚修改来的变形金刚。擎天柱发现后很愤怒人类伤害自己的同胞，但最后只好无奈地走了。
3、路上，擎天柱遭到了惊破天（威震天的记忆还在）等人的攻击，最终擎天柱被禁闭的飞船吸走（连同Tessa），被夺走了火种。其他的汽车人紧接着上了飞船救出了他们。
4、战场转移到了香港，擎天柱团队由于人数上不占优势，请出机械恐龙帮忙，最后在各主角的帮助下，擎天柱杀死了“禁闭”，并将火种带到了宇宙、向变形金刚的造物主警告——不要再进攻地球了！
第五部：骑士
1、最后的骑士主要讲的是人类和汽车人们将要面临艰难一战，擎天柱相信是人类毁灭了自己的家园，被洗脑黑化之后决定灭绝人类来完成救赎，失控之后与大黄蜂大打出手。
2、于是擎天柱在太空中搜寻其统治者五面怪，也是它派赏金猎人禁闭四处搜捕领袖，而擎天柱将在途中遭遇超级反派宇宙大帝。以凯德·伊格尔（马克·沃尔伯格饰）为主的人类，将与机器恐龙一起面对即将到来的威胁。