Voilà deux ans que Sam Witwicky est parvenu à sauver le monde d’une guerre sans merci entre les deux clans rivaux de robots extraterrestres. Malgré ses talents, Sam reste un adolescent comme les autres avec ses soucis. En effet, alors qu’il va faire sa rentrée à l’université, il doit se séparer de sa petite amie, Mikaela, et de ses parents. Il doit aussi essayer d’expliquer la situation à son ami, le robot Bumblebee. Sam espère pouvoir suivre ses études sereinement et oublier le conflit qui s’est déroulé à Mission City. Hélas, la guerre entre les Autobots et les Decepticons a entraîné de nombreux changements. Le secteur 7 a été dissous et son plus fidèle soldat, l’agent Simmons, a été congédié. Depuis, une nouvelle agence, NEST, a vu le jour.