Fünf Jahre sind nun seit der großen Schlacht um Chicago vergangen. Autobots und Decepticons halten sich seitdem versteckt im Hintergrund, denn die Menschen sind ihnen alles andere als freundlich gesonnen. Harold Attinger (Kelsey Grammer) leitet die geheime CIA-Einheit „Cemetery Wind“, die jagd auf alle verbliebenen Transformers macht. Der Hobbybastler Cade Yeager (Mark Wahlberg) entdeckt zufällig einen von ihnen, bei dem es sich um keinen geringeren als Optimus Prime selbst handelt. Schnell kommt das Killerkommando auf den Plan und macht sich nicht nur auf Primes Fährte, sondern auch auf die von Yeager und seiner Tochter Tessa (Nicola Peltz). Eine Kette von Ereignissen droht schließlich die gesamte Welt zu vernichten.