时间来到1994年，纽约大都会埃利斯岛博物馆的考古学家埃琳娜·华莱士（多米尼克·菲什巴克）和一事无成的退役美军信息技术士兵诺亚·迪亚兹（安东尼·拉莫斯），前者空有一番学问却只是博物馆的一名实习生，后者找不到稳定工作却要为弟弟的手术费伤透脑筋。一次偶然，埃琳娜发现了非洲雕塑内包藏着超曲速钥匙，由此引发的光束使汽车人行动起来。

       正准备盗窃车辆的诺亚莫名其妙的被幻影（皮特·戴维森）带走见到了汽车人领袖擎天柱（彼特·库伦）和阿尔茜（丽兹·考什）、大黄蜂。马上天灾也赶来争夺钥匙，最终大黄蜂战死，在飞箭勇士（杨紫琼）帮助下，大家来到了秘鲁，在那里擎天圣、犀牛勇士（大卫·索博洛夫）、黄豹勇士（汤加伊·基里萨）一起在埃琳娜、诺亚帮助下拿到了另一半钥匙。可惜最终天灾赶来黑化了飞箭勇士拿到了钥匙，宇宙大帝即将来临。此刻大家意识到只有齐心协力才能战胜对手，经过众人的帮助和复活后的大黄蜂的助力下，擎天柱毁掉了钥匙战胜了对手。