サイバトロン星は陥落した。オプティマス・プライムがバンブルビーを地球防衛に送り込んだ時、彼のヒーローへの旅が始まる。世界で自分の居場所を見つけようとするティーンエイジャー、チャーリー・ワトソン（ヘイリー・スタインフェルド）は、フォルクスワーゲン・ビートルに偽装された、傷だらけのロボットを発見し、修理する。ディセプティコンは、エージェント・バーンズ（ジョン・シナ）率いる秘密機関の協力を得て、生き残ったオートボットを追い詰める。バンブルビーとチャーリーは、家族全員で楽しめるアクション満載の冒険で、世界を守るためにタッグを組む。