山姆进入大学后，原本想开启平凡生活，却因身上残留的火种源碎片信息，遭到霸天虎的疯狂追杀。擎天柱为保护地球，带领汽车人继续与霸天虎战斗。在埃及，霸天虎找到了堕落金刚，他是变形金刚历史上最早的成员之一，企图借助太阳能量毁灭地球。山姆在父母和女友米凯拉陪伴下，与汽车人并肩作战。战斗中，大黄蜂身负重伤，山姆在关键时刻获得了先辈的指引，重新激活大黄蜂。最终，山姆等人摧毁了堕落金刚的阴谋装置，击败堕落金刚，拯救了地球，汽车人与人类的友谊也更加深厚。