影厅内外灯亮起，爆米花香气四溢，又到了帝国戏院的营业时间。过着单调规律生活的外场经理希拉里，中年独居、固定就医、从不看电影，日复一日麻木不已。新来的年轻同事斯蒂芬对一切充满好奇，希拉里深受他吸引，从工作情况聊到戏院的辉煌过去，屋顶的废弃大厅成为两人的秘密基地。暧昧情愫升级为恋情，希拉里的人生有了新转机，但自己的情绪仍不稳定，同事也察觉到不对劲 。

军方和汽车人的秘密合作计划面临被取消的危险，而重新复活的威震天和红蜘蛛引领霸天虎军队，密谋夺取能量源，企图在地球掀起又一场腥风血雨。 此时主人公萨姆（希安·拉博夫 Shia LaBeouf 饰）告别相恋的女友米凯拉（梅根·福克斯 Megan Fox 饰），要开始自己梦寐以求的大学生活了，但一切似乎都不那么顺利，一块小小的魔方碎片似乎在给予萨姆某种启示。为了获取魔方里的信息，霸天虎开始了对萨姆的追击，擎天柱为了保护萨姆而牺牲，萨姆受其感召，决定重新担负起自己的使命。 萨姆在自己室友里奥（雷蒙·罗德里格斯 Ramon Rodriguez 饰）和“机器战士”西蒙斯（约翰·托尔托罗 John Turturro 饰）的帮助下，与女友米凯拉根据魔方碎片给萨姆的提示来到了埃及，他们在金字塔里发现了能量源。而此时，霸天虎的军队也赶到了埃及。军方此时有一小队人马也在西荤斯的要求下带着擎天柱的尸体来到了埃及，善恶双方力量在那片金色的沙漠展开了殊死搏斗。

雷默是来自不易生活的年轻斗士，当他得到和世界一流教练学习训练的机会时，他必须在荣誉之路与屈服于俄罗斯黑手党之间做选择。