Han pasado cuatro años desde la devastación de Chicago y tanto Autobots como Decepticons han desaparecido. Mientras la humanidad se esfuerza por reconstruirse, el Gobierno de los Estados Unidos utiliza la tecnología alienígena para crear sus propios Transformers. A la cabeza del proyecto se encuentra Joshua Joyce, un diseñador arrogante que menosprecia a los Autobots y busca crear robots más avanzados. Mientras tanto, Cade Yeager, un humilde inventor, descubre un camión Marmon semi-tráiler que resulta ser Optimus Prime, líder de los Autobots. Sin embargo, Cade desconoce las repercusiones que este descubrimiento puede traer.