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山(shan)姆(mu)(mu)大學(xue)畢(bi)業后(hou)和(he)新(xin)女友(you)卡(ka)莉(li)住(zhu)(zhu)在(zai)華(hua)盛頓(dun)，他(ta)曾(ceng)拯(zheng)救過兩(liang)次世界，所(suo)以有點適(shi)應(ying)不了(le)正常(chang)人的(de)(de)生活，但他(ta)還是找(zhao)了(le)份工作，試著讓自(zi)己安定下來。但卡(ka)莉(li)并不了(le)解山(shan)姆(mu)(mu)的(de)(de)苦悶，她為一個藝術品和(he)汽車收(shou)藏家迪蘭(lan)·古爾德工作，后(hou)者由帕特里(li)克·德姆(mu)(mu)西飾(shi)演。與山(shan)姆(mu)(mu)和(he)卡(ka)莉(li)住(zhu)(zhu)在(zai)一起的(de)(de)還有小(xiao)變形金剛“轉(zhuan)輪”和(he)它的(de)(de)同類(lei)小(xiao)機器人“Brain”。
與(yu)此同時，汽(qi)車人(ren)正與(yu)蘭諾克斯少校一(yi)起在(zai)世界各地(di)與(yu)人(ren)類(lei)的敵(di)人(ren)——霸(ba)天(tian)(tian)(tian)虎(hu)作戰。在(zai)一(yi)次(ci)(ci)與(yu)鉆探(tan)獸(shou)的激戰后，擎(qing)天(tian)(tian)(tian)柱(zhu)發(fa)現一(yi)個屬(shu)于一(yi)艘(sou)他(ta)們認為早已失(shi)蹤的汽(qi)車人(ren)飛船(chuan)的柱(zhu)狀物件。霸(ba)天(tian)(tian)(tian)虎(hu)仍(reng)然留(liu)在(zai)地(di)球上，其首領(ling)威震天(tian)(tian)(tian)在(zai)上一(yi)次(ci)(ci)大戰后現在(zai)很(hen)虛弱，但(dan)他(ta)仍(reng)在(zai)計劃著什么。擎(qing)天(tian)(tian)(tian)柱(zhu)對人(ren)類(lei)向他(ta)隱瞞實情(qing)很(hen)生氣，尤其是對美(mei)(mei)國(guo)國(guo)家(jia)情(qing)報局(ju)局(ju)長夏洛(luo)特(te)·米櫻感到憤怒，原來多(duo)年前美(mei)(mei)國(guo)宇航員登(deng)陸月(yue)球就發(fa)現了墜毀的變(bian)形金(jin)剛汽(qi)車人(ren)飛船(chuan)——“方舟號”（Ark）里的能量柱(zhu)，但(dan)他(ta)們一(yi)直(zhi)向世人(ren)和汽(qi)車人(ren)隱瞞。
擎(qing)(qing)天柱要求去(qu)月(yue)球一趟(tang)，他(ta)們很快(kuai)就達到了那里，但沒有(you)察覺到有(you)霸天虎(hu)尾(wei)隨。在月(yue)球上，擎(qing)(qing)天柱一行人發現了“御天敵(di)(di)”（Sentinal Prime），他(ta)是(shi)汽(qi)車人的前任領袖，也是(shi)擎(qing)(qing)天柱的導(dao)師。汽(qi)車人把御天敵(di)(di)和他(ta)身邊的5個能量柱帶回了地球。
此時的山姆(mu)正被他(ta)的新老板(ban)折磨的焦頭爛額(e)，接著他(ta)被Jerry.wang認出是變形金剛(gang)的朋友，Jerry.wang試(shi)圖告訴他(ta)霸天虎的陰謀，顯然他(ta)也被迫(po)參與了那個計劃。不(bu)一會兒，激(ji)光鳥就結果(guo)了他(ta)。山姆(mu)趕緊跑去告訴汽車(che)人(ren)，但被攔在秘密基地外面，盡管米櫻局長很不(bu)情愿，但架不(bu)住別人(ren)的堅(jian)持(chi)，只好讓山姆(mu)留下來旁觀事態進展(zhan)。
把(ba)御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)和(he)五(wu)個(ge)能(neng)(neng)量(liang)(liang)柱(zhu)帶(dai)回(hui)地(di)球(qiu)(qiu)后，擎(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)用領(ling)導模塊（The Matrix）重啟了(le)(le)(le)(le)御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)，之后又放回(hui)自己體內(nei)。原(yuan)(yuan)來(lai)，那(nei)些(xie)(xie)能(neng)(neng)量(liang)(liang)柱(zhu)是(shi)(shi)“空(kong)間橋(qiao)”的(de)(de)一部分(fen)，共有(you)(you)上百個(ge)，現(xian)在(zai)(zai)都不(bu)知(zhi)(zhi)散落何處。米櫻局長(chang)開(kai)(kai)始趕山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)回(hui)家，山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)靠自己分(fen)析推(tui)導，得出(chu)霸天(tian)(tian)(tian)(tian)虎正(zheng)在(zai)(zai)利用人(ren)(ren)(ren)類做什么，但沒人(ren)(ren)(ren)聽他(ta)(ta)(ta)的(de)(de)分(fen)析，于是(shi)(shi)他(ta)(ta)(ta)決(jue)定找退(tui)休探員(yuan)(yuan)西蒙（約翰·特特羅）幫他(ta)(ta)(ta)調查。卡莉很不(bu)高興，她抱怨山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)又想拯救(jiu)世(shi)界了(le)(le)(le)(le)。兩人(ren)(ren)(ren)吵(chao)了(le)(le)(le)(le)一場，分(fen)手(shou)了(le)(le)(le)(le)。卡莉一人(ren)(ren)(ren)去(qu)了(le)(le)(le)(le)老板(ban)迪蘭的(de)(de)聚會。西蒙把(ba)過(guo)去(qu)的(de)(de)經歷寫成了(le)(le)(le)(le)一本暢銷(xiao)書，現(xian)在(zai)(zai)過(guo)得很愜意(yi)，但他(ta)(ta)(ta)還(huan)是(shi)(shi)很快答應(ying)了(le)(le)(le)(le)山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)的(de)(de)請(qing)求。兩人(ren)(ren)(ren)先(xian)去(qu)找當(dang)年(nian)登月的(de)(de)宇航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)，他(ta)(ta)(ta)們(men)深信這些(xie)(xie)人(ren)(ren)(ren)一定知(zhi)(zhi)道(dao)內(nei)情，但都被政府下(xia)達了(le)(le)(le)(le)封嘴令。老宇航(hang)(hang)員(yuan)(yuan)們(men)向(xiang)山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)他(ta)(ta)(ta)們(men)展示了(le)(le)(le)(le)一些(xie)(xie)當(dang)年(nian)拍(pai)攝的(de)(de)月球(qiu)(qiu)背面照片(pian)，原(yuan)(yuan)來(lai)那(nei)里(li)有(you)(you)許(xu)許(xu)多多的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)柱(zhu)。山(shan)(shan)(shan)(shan)姆(mu)立(li)刻意(yi)識到霸天(tian)(tian)(tian)(tian)虎一直都知(zhi)(zhi)道(dao)“空(kong)間橋(qiao)”的(de)(de)事情，他(ta)(ta)(ta)們(men)是(shi)(shi)在(zai)(zai)利用擎(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)激(ji)活御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)，因為(wei)(wei)御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)是(shi)(shi)拼接空(kong)間橋(qiao)的(de)(de)關(guan)鍵，他(ta)(ta)(ta)們(men)得保護(hu)好他(ta)(ta)(ta)。中間，狂派的(de)(de)恐懼戰(zhan)隊跟(gen)博派進行了(le)(le)(le)(le)追逐(zhu)戰(zhan)，鐵皮和(he)橫炮成功解決(jue)他(ta)(ta)(ta)們(men)。可(ke)御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)叛變了(le)(le)(le)(le)，他(ta)(ta)(ta)殺(sha)死了(le)(le)(le)(le)鐵皮，用腐(fu)蝕性酸槍(qiang)把(ba)他(ta)(ta)(ta)熔化了(le)(le)(le)(le)，并帶(dai)著(zhu)能(neng)(neng)量(liang)(liang)柱(zhu)跑了(le)(le)(le)(le)。原(yuan)(yuan)來(lai)，御(yu)天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)(di)認為(wei)(wei)汽(qi)車人(ren)(ren)(ren)永遠不(bu)可(ke)能(neng)(neng)取勝(sheng)，所(suo)以他(ta)(ta)(ta)和(he)威(wei)震(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)結盟(meng)，認為(wei)(wei)這樣(yang)可(ke)以迅速實現(xian)和(he)平(ping)。當(dang)初他(ta)(ta)(ta)開(kai)(kai)著(zhu)飛(fei)船(chuan)是(shi)(shi)要前(qian)往地(di)球(qiu)(qiu)與威(wei)震(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)會面，但兩人(ren)(ren)(ren)都遭到狡猾的(de)(de)紅蜘(zhi)蛛的(de)(de)伏擊(ji)，一個(ge)撞到了(le)(le)(le)(le)月球(qiu)(qiu)，另一個(ge)栽在(zai)(zai)了(le)(le)(le)(le)北極。
現(xian)在(zai)(zai)御天(tian)(tian)敵(di)與威震天(tian)(tian)又可以開始(shi)他(ta)(ta)(ta)們的(de)宏圖大(da)計了(le)，他(ta)(ta)(ta)們喚醒(xing)了(le)埋伏在(zai)(zai)月球上(shang)(shang)的(de)秘密霸(ba)(ba)天(tian)(tian)虎(hu)軍隊(dui)，把(ba)他(ta)(ta)(ta)們通過“空(kong)間橋”傳送到地(di)(di)球。看到如(ru)此眾多的(de)霸(ba)(ba)天(tian)(tian)虎(hu)，人(ren)(ren)類放棄了(le)，把(ba)怨氣都(dou)撒到了(le)汽車(che)人(ren)(ren)頭上(shang)(shang)，讓(rang)他(ta)(ta)(ta)們立刻離(li)開地(di)(di)球。汽車(che)人(ren)(ren)無奈(nai)只(zhi)好(hao)(hao)準備登上(shang)(shang)飛(fei)船(chuan)。這時(shi)山(shan)(shan)姆前(qian)去(qu)(qu)迪(di)(di)蘭(lan)家的(de)聚會(hui)想與卡(ka)莉和(he)好(hao)(hao)，誰曾想，在(zai)(zai)幫(bang)助霸(ba)(ba)天(tian)(tian)虎(hu)的(de)人(ren)(ren)類中(zhong)，迪(di)(di)蘭(lan)是最大(da)的(de)頭頭。他(ta)(ta)(ta)綁架了(le)卡(ka)莉，并(bing)逼山(shan)(shan)姆做間諜，提供汽車(che)人(ren)(ren)的(de)情(qing)報，看看他(ta)(ta)(ta)們是否在(zai)(zai)計劃反攻，他(ta)(ta)(ta)還派(pai)了(le)一個霸(ba)(ba)天(tian)(tian)虎(hu)機器人(ren)(ren)跟在(zai)(zai)山(shan)(shan)姆身邊(bian)，記錄山(shan)(shan)姆及其周圍人(ren)(ren)的(de)言行，如(ru)果山(shan)(shan)姆違抗，卡(ka)莉就會(hui)死。山(shan)(shan)姆去(qu)(qu)找了(le)擎天(tian)(tian)柱和(he)汽車(che)人(ren)(ren)，問他(ta)(ta)(ta)們有(you)何打算(suan)(suan)，擎天(tian)(tian)柱說他(ta)(ta)(ta)們沒有(you)打算(suan)(suan)，只(zhi)會(hui)默默地(di)(di)離(li)開，他(ta)(ta)(ta)們就這么走了(le)，飛(fei)船(chuan)在(zai)(zai)半(ban)空(kong)中(zhong)被(bei)紅蜘蛛打落(luo)，汽車(che)人(ren)(ren)似乎已(yi)經全軍覆沒。山(shan)(shan)姆只(zhi)好(hao)(hao)向轉(zhuan)行到基地(di)(di)工作的(de)前(qian)軍官Epps求助，求他(ta)(ta)(ta)幫(bang)自己追(zhui)蹤(zong)迪(di)(di)蘭(lan)、救出卡(ka)莉。經過一番跟蹤(zong)，他(ta)(ta)(ta)們發現(xian)迪(di)(di)蘭(lan)他(ta)(ta)(ta)們在(zai)(zai)芝加(jia)哥(ge)，于是薩姆還有(you)Epps以及后者的(de)軍中(zhong)戰友(you)一起也去(qu)(qu)了(le)芝加(jia)哥(ge)。
芝加哥此時已經變成霸天(tian)(tian)(tian)虎的(de)(de)(de)(de)(de)樂園，好在大部分的(de)(de)(de)(de)(de)人類(lei)幸存者(zhe)已經離開(kai)。正當(dang)Epps、山姆他們(men)(men)認(ren)為沒(mei)有(you)希望的(de)(de)(de)(de)(de)時候，汽車人突然出現！原來一(yi)切都是(shi)計劃好的(de)(de)(de)(de)(de)，他們(men)(men)在飛(fei)船爆炸(zha)前已經偷偷逃出了(le)飛(fei)船。這時的(de)(de)(de)(de)(de)御(yu)天(tian)(tian)(tian)敵和(he)威(wei)(wei)震天(tian)(tian)(tian)正計劃再次開(kai)啟空間(jian)橋(qiao)，這次，他們(men)(men)要把整個賽伯坦星球(qiu)都傳送到地球(qiu)，讓幸存的(de)(de)(de)(de)(de)人類(lei)作(zuo)他們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)奴(nu)隸(li)。汽車人救出了(le)卡莉，但也犧牲了(le)Wheeljack和(he)IronHide這兩(liang)位成員。他們(men)(men)想從遠處(chu)摧(cui)毀空間(jian)橋(qiao)，但是(shi)失敗了(le)。震蕩波指揮它的(de)(de)(de)(de)(de)寵物——鉆探(tan)獸，讓芝加哥高樓(lou)倒塌，一(yi)片(pian)狼(lang)藉。這時御(yu)天(tian)(tian)(tian)敵突然與(yu)威(wei)(wei)震天(tian)(tian)(tian)反目(mu)，說他不再為他工(gong)作(zuo)，并把威(wei)(wei)震天(tian)(tian)(tian)推下(xia)高樓(lou)，虛(xu)弱的(de)(de)(de)(de)(de)威(wei)(wei)震天(tian)(tian)(tian)倒下(xia)起(qi)不來了(le)。
紅蜘蛛(zhu)抓到山(shan)(shan)姆(mu)想殺(sha)(sha)(sha)死他(ta)，山(shan)(shan)姆(mu)用(yong)(yong)鉤射(she)槍(qiang)射(she)中了(le)(le)紅蜘蛛(zhu)的眼(yan)睛，然后又(you)把一枚炸彈固定(ding)在紅蜘蛛(zhu)的另一只眼(yan)，紅蜘蛛(zhu)遭受重(zhong)創(chuang)死亡。擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)與震(zhen)(zhen)蕩波激(ji)戰，結束了(le)(le)其生命(ming)，之后擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)用(yong)(yong)震(zhen)(zhen)蕩波的激(ji)光(guang)武器摧毀了(le)(le)空間橋(qiao)的主控(kong)柱(zhu)。山(shan)(shan)姆(mu)這時也找到了(le)(le)迪(di)蘭，與他(ta)扭打(da)在一起。最后迪(di)蘭被空間橋(qiao)主控(kong)柱(zhu)的電流終結了(le)(le)生命(ming)。擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)開始與御天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)對(dui)打(da)，這時賽(sai)伯坦星(xing)球已經開始傳送過來了(le)(le)，擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)根本不是御天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)的對(dui)手(shou)。卡莉(li)跑到威震(zhen)(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)跟(gen)前，用(yong)(yong)激(ji)將法促使威震(zhen)(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)幫助擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)和御天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)對(dui)打(da)。御天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)受傷倒下,這時威震(zhen)(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)激(ji)怒了(le)(le)擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu),結果擎(qing)(qing)天(tian)(tian)(tian)(tian)柱(zhu)先出(chu)手(shou)殺(sha)(sha)(sha)掉了(le)(le)威震(zhen)(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian),然后用(yong)(yong)威震(zhen)(zhen)天(tian)(tian)(tian)(tian)的槍(qiang)殺(sha)(sha)(sha)了(le)(le)御天(tian)(tian)(tian)(tian)敵(di)。在廢墟上，山(shan)(shan)姆(mu)和卡莉(li)互相表白(bai)，一旁的大黃蜂做了(le)(le)齒輪(lun)戒(jie)指非要讓(rang)山(shan)(shan)姆(mu)求婚。
擎天柱的聲音(yin)響(xiang)起，他(ta)說，任何戰爭，風暴之中總(zong)會有停息(xi)。有一(yi)天，我(wo)(wo)們(men)會失去信心(xin)；有一(yi)天，我(wo)(wo)們(men)的戰友會背(bei)叛我(wo)(wo)們(men)……但我(wo)(wo)們(men)永遠不會拋棄這個星(xing)球和他(ta)的人民。我(wo)(wo)是擎天柱，我(wo)(wo)向全(quan)宇(yu)宙發去這條訊息(xi)——我(wo)(wo)們(men)在這，我(wo)(wo)們(men)到家了。
演員表
希安·拉(la)博夫 飾 山(shan)姆·維特(te)維奇 配音 姜(jiang)廣濤、曹啟謙(qian)、孟令軍（長(chang)影配音）
羅茜(qian)·漢丁頓-惠特莉(li) 飾 卡莉(li) 配音 季冠霖、何璐怡、王曉巍(wei)
喬什·杜哈明 飾 威廉·倫諾(nuo)克斯 簡介 美國軍人,上校階級(ji) 配音 王明軍、蘇強(qiang)文
約(yue)翰·特托羅 飾 西蒙 配音 陸揆、陳欣
帕特(te)里克·德(de)姆(mu)西 飾 迪倫·古爾德(de) 配(pei)音 李智偉(wei)、潘文(wen)柏(bo)
彼特·庫倫 飾 擎天柱（聲音） 配(pei)音 王凱、招世亮
雨果·維(wei)文(wen) 飾(shi) 威震天（聲音(yin)(yin)） 配音(yin)(yin) 陸建藝
泰瑞斯·吉布森 飾 埃普斯 配音 湯(tang)水(shui)雨、陳廷軒
弗朗西斯(si)·麥克杜蒙德 飾 夏(xia)洛特 配音 楊晨、陸(lu)惠玲(ling)、孟(meng)麗（長(chang)影(ying)配音）
約翰·馬爾科(ke)維奇 飾 布(bu)魯斯(si)·布(bu)拉索斯(si) 配(pei)音 宣曉鳴、盧國權
凱文·杜恩(en) 飾 榮恩(en)·維特維奇(qi) 配音(yin) 宣曉(xiao)鳴、陳永信(xin)
朱麗·懷特 飾 茱蒂(di)·維(wei)特維(wei)奇 配音 廖菁、許盈(ying)
艾倫·圖(tu)代(dai)克(ke) 飾(shi) 達(da)奇 配音 李錦綸
肯·鄭(zheng) 飾 杰瑞·王 配(pei)音 陳(chen)卓智
格倫·莫(mo)肖爾 飾 General Morshower 配音 盧國權
Mighty Rasta 飾 Eddie 配音 陳卓(zhuo)智
巴茲·奧德林 飾 Buzz Aldrin
米(mi)卡爾·威(wei)戈(ge) 飾 Epps Team 'Hooch'(as Mikal A. Vega)
喬什·凱利 飾 Epps Team 'Stone'
布雷特(te)·史泰利(li) 飾 President Kennedy
