En un mundo donde la lucha entre robots alienígenas se desata en la Tierra, un joven llamado Sam Witwicky se convierte en la clave para la supervivencia de la humanidad. Sam, un adolescente común que acaba de conseguir su primer auto, se ve envuelto en una épica batalla entre dos facciones de robots: los Autobots, que buscan proteger nuestro planeta, y los Decepticons, que están decididos a apoderarse de una poderosa fuente de energía conocida como "AllSpark".
Todo comienza cuando Sam, interpretado por Shia LaBeouf, descubre que su viejo vehículo no es más que un Autobot disfrazado llamado Bumblebee. Este encuentro desencadena una serie de eventos que lo llevarán a una aventura épica, donde no solo se enfrenta a la amenaza de los Decepticons, sino también a la incredulidad de sus amigos y su familia. La historia se complica aún más con la llegada de la hermosa Mikaela, quien se convierte en su aliada en la lucha, y con la involucración del ejército de Estados Unidos, que se une al combate para detener a estos peligrosos robots.
Mientras los Autobots liderados por el sabio Optimus Prime luchan por proteger a Sam y a la humanidad, el joven deberá descubrir su propio valor y enfrentarse a la realidad de que hay fuerzas más grandes a las que nunca imaginó que se vería involucrado. La batalla culminante en la ciudad de Los Ángeles no solo pondrá a prueba las habilidades de los Autobots, sino también la determinación de Sam para salvar a su familia y al mundo.