6500万年前的白垩纪，"创造者"(Creator)放出了种子(Seeds)降落在地球，毁灭了恐龙在内的地球上一切生物。现如今，科学家达茜(索菲亚迈尔斯饰演)发现了一具恐龙遗体，它被包裹在奇怪的金属当中。　　如今距离上一部中描述的那场洛杉矶之战已经过去了四年。在德克萨斯，凯德伊格尔(马克沃尔伯格饰演)喜欢捣鼓机械，发明东西。他有一位即将上大学的女儿泰莎(妮可拉佩尔茨饰演）。卢卡斯(TJ米勒饰演)是他的帮工。两人买回了一辆废弃的大卡车，后来发现它竟然是受伤的擎天柱。与此同时，CTA精英小分队CemeteryWind在哈罗德艾丁格(凯尔希格兰饰演)的带领下，奉命追捕地球上其他的霸天虎。但暗地里，哈罗德与隶属于狂派的赏金猎人"禁闭"(Lockdown)相勾结，对于机器人和霸天虎一概格杀勿论。汽车人"救护车"与灌铅脚就在与他们的战斗中壮烈牺牲。　　凯德在德克萨斯的家遭到了CIA与禁闭的袭击。在危急时刻，擎天柱挺身而出，暴露了自己。泰莎的秘密男友卢卡斯(杰克莱诺饰演)及时赶到，凭借着出色的车技带着凯德与泰莎逃脱，但卢卡斯却被禁闭的榴弹烧死。擎天柱召集剩下了汽车人，他们分别是大黄蜂、漂移、探长与十字线。凯德入侵了CIA的电脑，得知CemeteryWind在与一家名为KSI的大企业暗中勾结。　　KSI总裁约书亚(斯坦利图齐饰演)向达茜展示，他已经掌握了变形素(transformium)的奥秘，能够按照人类的意愿随心所欲地地制造变形金刚。KSI还抓住了上一集中出现的霸天虎小脑瓜，利用他来破译已经死去的变形金刚大脑中的信息，并且把它们重新移植到人造的变形金刚大脑里。其中最威猛的人造金刚名叫"惊破天"，他的大脑来自于威震天，实际上是威震天的转世化身。擎天柱率领汽车人袭击了KSI总部，释放了小脑瓜。约书亚告诉他们，人类如今已经能够制造变形金刚，而汽车人已无用武之地。伤心的汽车人离开了这里。　　擎天柱与惊破天展开一场大战，遭到禁闭的袭击而身负重伤。受伤的擎天柱与泰莎被带到了禁闭的飞船上。在这里，擎天柱发现了被关押的机器恐龙。禁闭还将一枚种子交给了哈罗德，这种武器能将地球上的任何东西变形金刚化。卡德与卢卡斯也来到了飞船，在大黄蜂和十字线的帮助下救出了泰莎。探长与漂移则帮助擎天柱成功逃脱。小脑瓜向擎天柱揭示了惊破天其实就是威震天转世，他的目的在于利用KSI来制造一只霸天虎部队，并且消灭全人类。　　约书亚与达茜以及他的中国商业合作伙伴苏月明(李冰冰饰演)来到了香港。在北京，惊破天激活了所有人造变形金刚。他的一名下属击落了汽车人的飞船。探长与大黄蜂挺身保护人类。大战在即，擎天柱释放了所有的机器恐龙，并让他们听命与自己。在机器恐龙的帮助下，汽车人打败了惊破天的队伍。禁闭这时利用一枚巨大的磁铁，吸走地球上所有金属物质，试图重新抓走擎天柱与机器恐龙，但未能得逞。擎天柱为了保护凯德而杀死了约书亚。并且在人类朋友和大黄蜂的帮助下杀死了禁闭。惊破天落败之后发誓将报仇。而擎天柱最终让机器恐龙重回太空，他们带着种子去见创造者。擎天柱希望"创造者"不再打扰地球，而他也终将与"创造者"会面。花絮.迈克尔贝决定回归《变4》是因为他在新加坡的环球影城看到人们愿意为变形金刚排3个小时的队，他不想让经验不足的导演拍，以保证影片质量。.汽车厂商们让他们最招摇的车型飞去迈克尔贝的办公室，以确保这些车能在电影中有一席之地。.迈克尔贝曾想让巨石强森加盟，可惜时间表有冲突，不然《健男抢钱团》的两位男主就要重聚了。.这部影片大约将有18个新变形金刚角色。.迈克尔贝的手下所有人算在一起，拥有850年的电影产业从业经验。.《变4》是首部采用4KIMAX3D摄影机拍摄的电影，一台摄影机就价值100万美元。.价值百万美元的4KIMAX3D摄影机被安装在了价值5万多美金的保时捷卡宴顶部。.迈克尔贝将重新设计变形金刚比喻为就像蝙蝠侠在每部电影里都会获得新战甲一样。.迈克尔贝从一开始就设想了一系列在香港发生的情节，而不是为中国观众特供一些片段。.美国军方这次在影片中的角色不会很大。