Η ιστορία της ταινίας επικεντρώνεται στην ανακάλυψη της Κιβωτού, ενός κρυμμένου διαστημόπλοιου που περιέχει ένα ισχυρό όπλο, και στην επακόλουθη μάχη ενάντια στους Decepticons. Οι ανθρώπινοι χαρακτήρες επικεντρώνονται κυρίως στον Sam Witwicky (Shia LaBeouf) και τη νέα του κοπέλα, Carly Spencer (Rosie Huntington-Whiteley).
Ενώ ο επίσημος λόγος της απουσίας της Μέγκαν Φοξ δεν δηλώθηκε δημόσια, πιστεύεται ευρέως ότι η αποχώρησή της οφειλόταν σε δημιουργικές διαφορές με τον σκηνοθέτη Μάικλ Μπέι. Σύμφωνα με πληροφορίες, υπήρξαν εντάσεις μεταξύ του Fox και του Bay κατά τη διάρκεια της παραγωγής του Transformers:Revenge of the Fallen (2009).
Παρά την απουσία της, η μοίρα της Μικαέλας δεν αναφέρεται ρητά στην ταινία. Υπονοείται ότι αυτή και ο Σαμ έχουν χωρίσει οι δρόμοι της.