Bilmekanikeren Cade Yerager går til anskaffelse av et gammelt trailervrak han vil sette i stand. Det han ikke vet er at den rustne doningen egentlig er Autobotenes leder, Optimus Prime. Myndighetene har, med hjelp av den mystiske utenomjordiske skapningen Lockdown, satt i gang en aksjon for å utrydde alle Transformers fra jordens overflate. Snart er Cade og datteren hans, Tessa, jaktet på av både Lockdown, myndighetene og farlige Decepticons. Hvis Autobotene skal ha en sjanse til å overleve, må de alliere seg med de mest fryktede av alle Transformers-robotene: De gigantiske Dinobotene.