Han pasado cuatro años desde la devastadora batalla de Chicago. La humanidad aún lidia con las cicatrices de aquel conflicto, y tanto Autobots como Decepticons han desaparecido del mapa. En secreto, el gobierno estadounidense ha comenzado un proyecto clandestino: usar tecnología Transformer para crear sus propios robots, más avanzados, más controlables… y, supuestamente, más seguros.

Al frente de esta ambiciosa iniciativa está el visionario y ambicioso Joshua Joyce (Stanley Tucci), quien ve en esta tecnología una oportunidad para revolucionar el mundo. Pero no todo es lo que parece.

En una zona rural de Texas, Cade Yeager (Mark Wahlberg), un humilde mecánico e inventor, descubre un viejo camión abandonado. Lo que no espera es que ese vehículo oxidado sea en realidad el mismísimo Optimus Prime. Este hallazgo pondrá a Cade y a su hija en el punto de mira de poderosas fuerzas que harán todo lo posible por destruir lo que queda de los Autobots.

Con nuevos y temibles enemigos en juego —incluyendo a los legendarios y colosales Dinobots—, la Tierra vuelve a estar al borde del abismo. Y solo una improbable alianza entre humanos y Transformers podrá evitar la extinción total.