สองปีผ่านไป นับแต่หนุ่มน้อย แซม วิทวิคกี้ (ไชอา เลอบัฟ) ได้ช่วยจักรวาลให้รอดพ้นจากศึกขั้นเด็ดขาดระหว่างหุ่นยนต์จากต่างดาวที่กำลังสู้รบกันอยู่ แม้จะสร้างวีรกรรมอันกล้าหาญสุดขั้วมาแล้ว แต่แซมยังคงเป็นวัยรุ่นธรรมดาที่มีปัญหาว้าวุ่นใจไม่เว้นแต่ละวัน ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการต้องไปเรียนต่อมหาวิทยาลัย การต้องทิ้ง มิเคล่า (มีแกน ฟ็อกซ์) แฟนสาวของเขาเอาไว้ที่บ้านเกิด และต้องแยกห่างจากพ่อแม่ของเขา รอน และจูดี้ (เควิน ดันน์ และจูลี่ ไวท์) เป็นครั้งแรก แน่นอน ยังมีเรื่องหนักใจอื่นๆ อีกเมื่อแซมต้องพยายามอธิบายให้เพื่อนใหม่ของเขาฟังว่าทำไมเขาถึงต้องจากมา เพื่อนคนใหม่ที่ว่าก็คือหุ่นยนต์ที่คอยคุ้มครองดูแลเขาอย่างบัมเบิลบี สำหรับแซมแล้ว เป้าหมายของเขาก็คือการใช้ชีวิตในรั้วมหาวิทยาลัยอย่างเด็กนักศึกษาธรรมดาๆ แต่การจะทำตัวให้ธรรมดาได้ เขาต้องทำเป็นไม่สนโชคชะตาของตัวเขาเองเสียก่อน
ในขณะเดียวกันอาจารย์ของเมกะทรอนหรือเดอะฟอลเล่น (The Fallen) ผู้ก่อตั้งดีเซ็ปติคอนส์ ต้องการให้เมกะทรอน(ที่ถูกแรงอัดของเดอะ คิ้วบ์ และนำซากไปโยนทิ้งลงทะเล )ฟื้นคืนชีพมาอีกครั้งจึงได้ส่งลูกน้องที่นำโดยแรฟเวจ (Ravage)ไปกู้เมกะทรอนคืน
เมื่อพวกลูกน้องของเดอะฟอลเล่น (The Fallen)ไปถึงใต้ทะเล โวเบีย (Wobia)จึงบอกให้นำชิ้นส่วนของ สแครปเปอร์ (Scraper)มาเป็นชิ้นส่วนในการปลุกเมกะทรอน ซึ่งเมื่อเมกะทรอนฟื้นคืนชีพมา สงครามจึงอุบัติขึ้นอีกครั้ง
ขณะที่แซม พยายามทำดีที่สุดเพื่อทิ้งปัญหาต่างๆ เอาไว้ที่มิสชั่นซิตี้ และกลับไปใช้ชีวิตประจำวันตามปกติ อย่างไรก็ดี สงครามระหว่างพวกออโต้บ็อทส์ กับดีเซ็ปติคอนส์ ซึ่งดำเนินไปอย่างลับๆ ได้ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมากมาย เซ็คเตอร์ 7 ถูกยุบไป และเจ้าหน้าที่ซิมม่อนส์ (จอห์น เทอร์เทอร์โร่) นายทหารผู้ภักดีกับเซ็คเตอร์ 7 ถูกไล่ออก และที่ถูกตั้งขึ้นมาแทนที่ก็คือเนสท์ (NEST) องค์กรใหม่ ซึ่งเลือกใช้งานนายทหารผู้มีประสบการณ์ภาคสนามอย่างเลนน็อกซ์ (จอช ดูฮาเมล) และเอ็ปป์ส (ไทรีส กิ๊บสัน) พยายามหาวิธีทำงานเคียงข้างไปกับกลุ่มออโต้บ็อทส์ เพื่อหลีกเลี่ยงการเผชิญหน้ากับพวกดีเซ็ปติคอนส์ โชคร้ายที่ที่ปรึกษาด้านความมั่นคงแห่งชาติ ธีโอดอร์ กัลโลเวย์ (จอห์น เบ็นจามิน ฮิคกี้) เหมือนจะเล็งเห็นถึงอันตราย ด้วยความมุ่งมั่นที่จะยึดครองอำนาจควบคุมขององค์กรทุกหน่วยงานของกระทรวงกลาโหม รวมไปถึงอำนาจของแต่ละองค์กรเหล่านั้น ขณะเดียวกันก็จะได้กำจัดหน่วยงานรัฐบาลที่เขาเห็นว่าไม่มีความสำคัญทิ้งไป กัลโลเวย์ จึงพยายามปิดเนสท์ ทิ้ง โดยเขาเชื่อว่าภัยคุกคามจากสงครามที่สร้างความวอดวายของกลุ่มหุ่นยนต์ต่างดาวสองกลุ่มนี้ได้ผ่านพ้นไปแล้ว เขาเชื่อว่ามนุษย์ไม่สนใจในความขัดแย้งที่ออโต้บ็อทส์ มีต่อพวก ดีเซ็ปติคอนส์
เมื่อชีวิตของ แซม ในที่เรียนใหม่เริ่มเข้าที่เข้าทาง โดยเขาสามารถปรับตัวเข้ากับลีโอ (ราม่อน ร็อดริเกซ) เพื่อนร่วมห้องคนใหม่ที่เป็นจอมจุ้นจ้าน และอลิซ (อิซาเบล ลูคัส) เพื่อนสาวคนใหม่ที่จุ้นพอกัน แต่พอดีเป็นผู้หญิงเลยน่าสนใจกว่า จู่ๆ แซมก็เกิดความว้าวุ่นขึ้นอีกจนได้เมื่อเขาเห็นภาพที่แว่บขึ้นมาในหัวของเขาราวกับสายฟ้าแล่บ ด้วยความหวาดกลัวว่าเขาอาจกำลังวิกลจริตเหมือนปู่ของเขา แซมจึงเก็บภาพที่เขาเห็นในหัวเอาไว้เป็นความลับ จนกระทั่งเขาไม่อาจทนเมินเฉยต่อข้อความและสัญลักษณ์ที่แทรกซึมเข้าไปในความคิดของเขาได้
ถึงจะวางแผนมาเป็นอย่างดี แต่ แซม พบว่าเขาต้องไปติดอยู่กลางศึกระหว่าง ออโต้บ็อทส์ และ ดีเซ็ปติคอนส์ โดยมีชะตากรรมของจักรวาลเป็นเดิมพันอีกเช่นเคย แต่ที่แซมยังไม่รู้ก็คือเขาคือผู้กุมกุญแจที่จะไขไปสู่ผลลัพธ์ของการทำศึกระหว่างความชั่วและพลังแห่งความดี ด้วยความช่วยเหลือจากเพื่อนๆ รวมไปถึงเพื่อนที่เนสท์ และแม้กระทั่งพ่อกับแม่ของเขาเอง ในที่สุดแซม ก็ได้เรียนรู้ที่จะยอมรับความเป็นวิทวิคกี้ที่ติดตัวเขามาตั้งแต่เกิด เขาไม่จำเป็นต้องหลบซ่อนตัวเองจากคำขวัญประจำตระกูลที่ว่า “ไม่เสียสละ ชัยชนะก็ไม่เกิด!” อีกต่อไป