De mystérieux robots d'origine extra-terrestre, capables de se transformer en véhicules et objets de manufacture humaine, attaquent les systèmes de défense de l'armée américaine. Les services secrets et le gouvernement fédéral des États-Unis comprennent alors que les agresseurs recherchent des informations sur un incident survenu dans l'océan Arctique au début du XXe siècle. Le petit-fils de l'explorateur qui menait cette mission se trouvera malgré lui pris à parti, sa voiture étant elle-même un robot (Bumblebee) chargé de le surveiller. Avec son aide et celle d'autres robots, les Autobots dirigés par Optimus Prime, il devra empêcher les redoutables Decepticons dirigés par Mégatron de s'emparer du cube qui leur permettra de dominer la planète.