Nachdem der letzte Kampf zwischen Autobots und Decepticons Chicago verwüstete, sind die Transformers auf dem Planeten Erde zu Gejagten geworden: Egal ob Autobot oder Decepticon, eine CIA-Einheit, die von dem Transformer-Kopfgeldjäger Lockdown unterstützt wird, spürt sie auf und vernichtet sie. Der Erfinder Cade Yeager (Mark Wahlberg) findet derweil einen alten Truck in den Ruinen eines alten Kinos und nimmt diesen in seine Werkstatt, um ihn dort zu reparieren. Er findet bald heraus, dass es sich hierbei um den geschwächten Anführer der Autobots, Optimus Prime, handelt. Als CIA-Chef Harold Attinger (Kelsey Grammer) und seine rechte Hand James Savoy (Titus Welliver) davon Wind bekommen, machen sie nicht nur auf Optimus Prime, sondern auch auf Cade und die seinen Jagd. Doch der Erfinder, seine Tochter Tessa (Nicola Peltz), deren Freund Shane Dyson (Jack Reynor) sowie Optimus Prime und die verbliebenen Autobots lassen sich nicht so einfach von der CIA oder ihrem außerirdischen Verbündeten unterkriegen...