汽車人和霸天虎連年不斷的戰爭給地球帶來莫大傷害，促使各國聯合成立反應部隊對變形金剛展開無差別追殺。凱德·伊格爾（馬克·沃爾伯格飾）不顧政府壓力和家人反對，持續庇護大黃蜂、鋼鎖等汽車人。在意外獲得神秘徽章后，他與女兒泰莎（勞拉·哈德克飾）及機械師搭檔路德維希（安東尼·霍普金斯飾）卷入更大危機。失蹤的擎天柱被變形金剛創造者昆塔沙捕獲并黑化，被迫返回地球尋找魔法師梅林曾持有的至高權杖。與此同時，威震天與人類政府達成秘密協議，雙方聯手追捕凱德團隊并爭奪權杖。隨著亞瑟王時代遺留的變形金剛古老傳說逐漸揭曉，凱德等人在倫敦與埃及金字塔間的遺跡中發現權杖線索。最終各方勢力匯聚戰場，在古代變形金剛守護者（約翰·特托羅飾）協助下，揭露昆塔沙企圖通過權杖汲取地球能量重建賽博坦的陰謀。亞瑟王血脈傳人喬什（喬什·杜哈明飾）與凱德聯手，在汽車人和人類聯軍配合下展開決戰，通過摧毀權杖能量核心解除地球危機。