Fünf Jahre nach den Ereignissen um die große Schlacht von Chicago sind die Menschen immer noch mit dem Aufräumen beschäftigt. Eine geheime Regierungseinheit um Harold Attinger (Kelsey Grammer) hat den Auftrag, sämtliche auf der Erde verbliebenen Decepticons aufzuspüren und zu zerstören. Attinger sieht das Problem aber nicht nur in den Decepticons, sondern in den Transformers im Allgemeinen und beschließt, auch Jagd auf die friedlichen und hilfsbereiten Autobots zu machen. Andernorts stößt der neugierige Autoschrauber und Erfinder Cade Yeager (Mark Wahlberg) bei seiner Suche nach Ersatzteilen auf niemand geringeren als Optimus Prime. Dadurch geraten Yeager, seine Tochter Tessa (Nicola Peltz), deren Freund Shane (Jack Reynor) und der Autobot-Führer Prime auf den Radar von Attingers Spezialeinheit. Und zu allem Überfluss gibt es immer noch eine riesige Horde rachsüchtiger Decepticons...

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