Sam Witwicky (LaBeouf) wydaje się być zwyczajnym nastolatkiem. Szkoła go nudzi, a jego główne zainteresowania to dziewczyny i samochody. Ale tutaj podobieństwa do rówieśników się kończą. Sam jest przeznaczony do większych spraw niż jego koledzy. Kiedy ojciec zgadza się w końcu kupić mu samochód, początkowa ekscytacja Sama zamienia się w rozczarowanie, kiedy widzi samochód marki Chevy Camaro? z 1976 roku. W sytuacji, jednak kiedy najładniejsza dziewczyna w szkole, Mikaela (Megan Fox) prosi go o podwiezienie do domu, nawet taki samochód bardzo się przydaje.
Następnego ranka budzi Sama pisk opon - ktoś ukradł jego wóz. Usiłując dorwać złodzieja zostaje zatrzymany przez samochód policyjny, który na jego oczach zamienia się w wysokiego na 6 metrów robota, który usiłuje go przesłuchać. Wtedy właśnie pojawia się Mikaela i kiedy razem uciekają przed tajemniczym napastnikiem, z pomocą przychodzi Camaro? Sama. Zanim jeszcze zdąży opaść kurz, części Camaro? odchodzą od jego boków jak skórka od banana i samochód zamienia się w kolejnego gigantycznego robota.
Uratowani przez żółtego olbrzyma, Sam i Mikaela usiłują porozumieć się z nowym przyjacielem, ale ten wydaje się nie potrafić mówić inaczej niż przy pomocy piosenek z radia. Wkrótce dołączają do nich inne pojazdy, które jeden za drugim zamieniają się w olbrzymie mechaniczne stwory i wyjaśniają, że są Autobotami? z planety Cybertron, a ich misją jest odzyskanie "Allsparku" - źródła życia - zanim odnajdą je ich wrogowie, okrutne Decepticony?.
Zanim Sam i Mikaela są w stanie wprowadzić swój plan pomocy Autobotom?, zostają aresztowani przez dziwnego oficjela rządowego (John Turturro) i zabrani do odległego punktu dowodzenia.
W tym samym czasie kapitan Lennox (Josh Duhamel), dowodzący niewielką brygadą Sił Specjalnych oraz sierżant Epps z Sił Powietrznych (Tyrese Gibson) zostają jedynymi ocalałymi po dziwacznym ataku na bazę w Katarze. Żołnierze wkrótce odkrywają, że są jedynymi istotami ludzkimi, które muszą stawić czoła obcej istocie przybierającej kształty gigantycznego metalowego skorpiona, który tak naprawdę jest odpornym na uderzenia pocisków robotem.
Kiedy brygada Lennoxa zostaje przeniesiona do Stanów Zjednoczonych, okazuje się, że doświadczyli czegoś zupełnie niezwykłego. Stają się częścią wyselekcjonowanego zespołu, w którego skład wchodzi Sekretarz Obrony Stanów Zjednoczonych (Jon Voight), członkowie ściśle tajnej jednostki militarnej Sektor 7 (Turturro i Michael O'Neill), piękna analityczka komputerowa (Rachael Taylor), hacker (Anthony Anderson), oraz zupełnie niezwykła para - dwójka nastolatków, którzy zaprzyjaźnili się z robotami (LaBeouf i Fox) - wszyscy oni wiedzą o obcych, którzy przybyli na ziemię desperacko poszukując "Allsparku."
Wspólnie opracowują plan ataku, który ma ocalić świat przed walczącymi ze sobą Transformersami?. Kiedy jednak Sam i Mikaela zdają sobie sprawę z rządowych planów zniszczenia ich nowych przyjaciół Autobotów?, przygotowują własny plan, który ma ocalić gatunek ludzki.
