军方与汽车人的秘密合作计划岌岌可危，威震天和红蜘蛛带领霸天虎军队再度威胁地球，企图夺取能量源发动新一轮的侵略。与此同时，萨姆（Shia LaBeouf 饰）刚刚步入大学生活，但一块神秘的魔方碎片却为他带来了意想不到的困扰。霸天虎为获取魔方中的信息，对萨姆展开追击，而擎天柱为了保护他英勇牺牲。受到擎天柱的牺牲精神感召，萨姆决定重新担起自己的使命。在室友里奥（Ramon Rodriguez 饰）和“机器战士”西蒙斯（John Turturro 饰）的帮助下，萨姆与女友米凯拉（Megan Fox 饰）前往埃及，解开了魔方碎片的秘密。然而，霸天虎的军队也在此集结，最终善恶双方在埃及金字塔前展开了惊天动地的生死对决。
