Der er gået fem år, siden slaget mellem de gode autobots og de onde decepticons lagde Chicago øde. Regeringen har i mellemtiden bygget deres egne robotter, der skal gøre det af med alle overlevende Transformers. Da opfinderen Cade finder en skrottet sættevogn, som viser sig at være autobotten Optimus Prime, får han og hans teenagedatter, Tessa, såvel CIA som en intergalaktisk dusørjæger på halsen.