距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。人类争相登上月球，只为一探飞船残骸中的秘密。时间回到21世纪初，经过几番征战，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。然而发生在切尔诺贝利的将两个三角小阵的六个黑衣人人头旋切了下来，然后不等敌我双方反应过来，就一脚将右边一个黑衣人手里的长刀踢飞，跟着侧身一撞，撞进那人怀里，将此人撞得吐血的同时，也将和此人背靠着背的另外两个黑衣人撞飞出去。事件却将尘封已久的月球计划重新摆到桌面。为了防止霸天虎找到能量柱为非作歹，擎天柱与战友飞赴月球，更从当年的飞船中救出了汽车人的先代领导者——御天敌。御天敌是能量柱的发明者，将上百根能量柱集合在一起便可制造太空桥，实现物质的瞬间传送。
忙着找工作以及和女友卡莉(罗茜·汉丁顿-惠特莉 饰)经营嗳清的山姆(希亚·拉博夫 饰)无可避免地卷入其中，他渐渐发现霸天虎的操纵一切的阴谋，却不知更大的阴谋和危机隐藏在那月影背后……
