塞博坦星内战如火如荼，擎天柱在危机时刻将大黄蜂派往地球，等待重新建立基地的时机。大黄蜂降落在1987年的加州，遭遇特工杰克·伯恩斯（约翰·塞纳 饰）的围捕，并被尾随而来的霸天虎成员殴至重伤，失去了声音和记忆。正值叛逆期的少女查莉·沃特森（海莉·斯坦菲尔德 饰）阴差阳错地得到了变形成大众甲壳虫的大黄蜂，双方试探后成为亲密无间的朋友，闹出不少笑话。好景不长，霸天虎成员粉碎和反弹球追至地球，骗取美国政府信任，通过卫星网络找到大黄蜂的踪迹，企图召唤霸天虎大部队到地球。面对这一威胁，查莉与大黄蜂携手抗敌，展开了一场拯救地球的冒险之旅。
