Dois anos se passaram desde que o jovem Sam Witwicky (Shia LaBeouf) salvou o Universo de uma batalha decisiva entre duas raças de alienígenas robóticos em guerra. Apesar de seu extremo heroísmo, Sam é ainda um adolescente comum, com as ansiedades diárias sobre ir para a universidade, deixando para trás sua namorada Mikaela (Megan Fox) e separando-se de seus pais pela primeira vez. É claro que existe ainda mais uma dificuldade que é tentar explicar sua partida para seu mais novo amigo e guardião robô, Bumblebee.