人類の存亡を賭けたディセプティコンとオートボットの戦いから4年。一人娘テッサ（ニコラ・ペルツ）と暮らす廃品工場のオーナー兼発明家のケイド・イェーガー（マーク・ウォールバーグ）は、安い値段で古いトラックを手に入れる。ところがそれは、オートボットのリーダー、オプティマス・プライムだった。オプティマスは、トランスフォーマーを取り締まろうとする政府の秘密機関KSIから逃れるため、変形して身を隠していたのだ。現れたKSIに逆らったことでピンチに陥ったケイドとテッサは、オプティマスに窮地を救われる。その頃、人類滅亡を企む新たなディセプティコン、ロックダウンが地球に襲来。さらには、恐竜からトランスフォームする謎の第三勢力ダイナボットも出現。新たな戦いが幕を開ける……。