Com a humanidade tentando se reconstruir depois da conclusão de Transformers 3: O Lado Oculto da Lua Autobots e Decepticons desapareceram da face da Terra. Contudo um poderoso e engenhoso grupo de cientistas e empresários na busca por aprender com as invasões passadas dos Transformers acaba ultrapassando as barreiras da tecnologia para além do seu controle. Ao mesmo tempo uma poderosa ameaça Transformer coloca a Terra em sua mira. Começa a épica aventura e a batalha entre o bem e o mal a liberdade e a escravidão.
Dirigido por Michael Bay, o filme começa quatro anos após o grande confronto entre Autobots e Decepticons em Chicago, quando os gigantescos robôs alienígenas desapareceram. Eles são atualmente caçados pelos humanos, que não desejam passar por apuros novamente. Quando Cade (Mark Wahlberg) encontra um caminhão abandonado, ele jamais poderia imaginar que o veículo é na verdade Optimus Prime, o líder dos Autobots. Muito menos que, ao ajudar a trazê-lo de volta à vida, Cade e sua filha Tessa (Nicola Peltz) entrariam na mira das autoridades americanas.
Com produção executiva de Steven Spielberg, é o quarto título em live-action da série iniciada pelo filme Transformers em 2007.
