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萨姆（Sam）大学毕业后跟 新女友卡莉（Carly）住在华盛顿，他救命过两次世界，所以有点适应不了个别人的生活，但他还是找了份工作，试图让本人安定下来。
卡莉不懂得萨姆的苦闷，她为一个艺术品跟 汽车收藏家迪兰·古尔德（Dylan Gould）工作，后者由帕特里克·德姆西（Patrick Dempsey）饰演。
与萨姆跟 卡莉住在一起的还有小变形金刚“转轮”（Wheelie）跟 它的同类小机器人。
与此同时，汽车人正与Lennox上尉一起在世界各地与人类的威胁作战。
在一次与震动波（Shockwave）的鏖战后，擎天柱发明一个属于一艘他们认为早已失落的汽车人飞船的柱状物件。
霸天虎仍然留在地球上，其领袖威震天（Megatron）在上一次大战后当初很衰弱，但他仍在打算着什么……
