4 años después de la tragedia de Chicago, la humanidad sigue reparando los destrozos, pero tanto los Autobots como los Decepticons han desaparecido de la faz de la Tierra. Ahora el Gobierno de los Estados Unidos utiliza la tecnología restante tras el asedio a Chicago para crear sus propios Transformers. Al frente del proyecto está Joshua Joyce, un arrogante diseñador que considera a los Autobots como "basura tecnológica" y se cree capaz de fabricar robots más avanzados. Mientras tanto, Cade Yeager, un mécánico inventor, encuentra un Marmon semi-trailer. Al intentar repararlo, descubre que el camión no solo era un Transformer, sino también el mismísimo Optimus Prime, líder de los Autobots. Lo que Cade ignora son las consecuencias que pueden derivarse de este hallazgo.