Между США и СССР идет «Холодная война». В это время космический корабль автоботов разбивается на Луне. Американские астронавты, высадившиеся там, забирают всю необходимую информацию. В наши дни выясняется, что на Луне остался Ковчег, утерянный корабль автоботов. Чтобы отыскать его, Оптимусу Прайму снова понадобится помощь Сэма. Смогут ли они успешно завершить поиски, можно узнать, посмотрев фильм Трансформеры 3: Темная сторона Луны.

Сэм, работая в национальной разведке, получает доступ к документам, подтверждающим, что на Луне спрятан Ковчег, а также пять колонн, через которые может происходить телепортация, а с её помощью десептиконы могут перенести свои войска на нашу планету. Именно поэтому они также охотятся за этими документами. Сентинел Прайм, единственный из автоботов, способный к телепортации, предает своих товарищей и переходит на сторону заклятых врагов. Десептиконы стирают Чикаго с лица Земли. Вскоре выясняется, что человечество — это именно тот необходимый ресурс, с помощью которого десептиконы мечтают восстановить Кибертрон, свою родную планету. Им необходимы рабы, огромное количество рабочей силы. Только Сэм и Оптимус Прайм снова смогут спасти человечество от порабощения, они намерены уничтожить все колонны, чтобы предотвратить телепортацию.