Вторая часть культовой франшизы от Майкла Бэя переносит зрителя в эпицентр новой войны между инопланетными роботами. Сэм Уитвикки, чьё имя стало легендой после событий в Мишн Сити, стремится к обычной студенческой жизни, однако его связь с Автоботами, особенно с верным Бамблби, оказывается неразрывной.
Тони Старк — гениальный инженер, миллиардер и плейбой, чьи изобретения определяют будущее военной техники. После демонстрации нового оружия в Афганистане его конвой подвергается атаке, и Старк попадает в плен к террористической группе «Десять колец». Раненный и с шарами в сердце, он выживает только благодаря временному импланту, созданному вместе с соотечественником-учёным Йинь Сэнем.