距今50多年前，一艘來(lái)自賽博坦的飛船墜落月球，由此引發(fā)了美蘇兩國的太空競賽。人類(lèi)爭相登上月球，只為一探飛船殘骸中的秘密。時(shí)間回到21世紀初，經(jīng)過(guò)幾番征戰，汽車(chē)人終于挫敗霸天虎的入侵，繼而與人類(lèi)合作，共同保衛美麗的地球。然而發(fā)生在切爾諾貝利的事件卻將塵封已久的月球計劃重新擺到桌面。為了防止霸天虎找到能量柱為非作歹，擎天柱與戰友飛赴月球，更從當年的飛船中救出了汽車(chē)人的先代領(lǐng)導者——御天敵。御天敵是能量柱的發(fā)明者，將上百根能量柱集合在一起便可制造太空橋，實(shí)現物質(zhì)的瞬間傳送。
　　忙著(zhù)找工作以及和女友卡莉（羅茜·漢丁頓-惠特莉Rosie Huntington-Whiteley 飾）經(jīng)營(yíng)愛(ài)情的山姆（希亞·拉博夫 Shia LaBeouf 飾）無(wú)可避免地卷入其中，他漸漸發(fā)現霸天虎的操縱一切的陰謀，卻不知更大的陰謀和危機隱藏在那月影背后……