Megatron a disparu et Optimus Prime dérive dans l'espace. Des arrivées toujours plus nombreuses de robots extraterrestres perturbent la vie sur Terre, devenue un champ de bataille entre machines et humains. À Chicago, c'est dans ce chaos qu'un groupe d'enfants est sauvé d'une opération militaire hasardeuse par Cade Yeager et Bumblebee, en patrouille. C'est à cette occasion que Cade entre en possession d'un talisman, datant du Moyen Âge...