Sam Witwicky (Shia LaBeouf) gelang es, durch Hilfe der Autobots, die Menschheit zu retten und die Welt vor den böswilligen Decepticons zu bewahren. Nun möchte er beginnen, ein normales Leben zu führen. Dabei lässt er Freundin Mikaela (Megan Fox) und seinen Autobot-Freund Bumblebee zurück, denn er entschließt sich auf's College zu gehen. Doch Sam plagen rätselhafte Visionen. Wieder einmal steht ein Kampf der außerirdischen Roboter bevor, bei dem es um die Rettung der Menschheit geht und Sam hält den Schlüssel dazu in seiner Hand. Sam, Mikaela und die Autobots haben es jedoch mit einem noch mächtigeren Gegner zu tun...