Действие фильма проходит спустя четыре года после событий третьей части «Трансформеры: обратная сторона Луны». Трансформеры исчезли, и только немногочисленные энтузиасты ищут возможность вернуть защитников земли. Изобретатель Кейд и его дочь находят старый грузовик — оказывается, что это деактивированный лидер автоботов Оптимус Прайм. Но тут выясняется, что тайны и технологии трансформеров интересуют не только обычных людей, но и могущественных бизнесменов, которые возрождают к жизни старого соперника автоботов — Мегатрона, получившего новый облик и новое имя Гальватрон. Такая активность привлекает к Земле внимание ещё более древней силы из дальнего космоса, и человечеству вновь грозит истребление.