1994年,美国纽约。退役军人诺亚·迪亚兹(安东尼·拉莫斯 Anthony Ramos 饰)为了给弟弟治病而四处求职,却不断碰壁,情急之下他铤而走险,打算偷车销赃赚钱。谁曾想第一单就偷了变成汽车形态的博派战士幻影(皮特·戴维森 Pete Davidson 配音),随即卷入宇宙层级的大战争中。原来宇宙中游弋着被称为灭世邪神的恐怖之王宇宙大帝(科尔曼·多明戈 Colman Domingo 配音),它靠不断吞噬其他能源富足的星球补充能量,为此急需要能够折叠空间的“超曲速钥匙”来满足贪欲。此前数千年,被宇宙大帝灭亡家园的擎天圣(朗·普尔曼 Ron Perlman 配音)带着钥匙逃到地球,而他们的踪迹终于被宇宙大帝及其爪牙天灾(彼特·丁拉基 Peter Dinklage 配音)发现。
于是,地球人、汽车人、巨无霸联合起来,与来犯的强敌展开对抗…….
艾迪(汤姆·哈迪 Tom Hardy 饰)是一位深受观众喜爱的新闻记者,和女友安妮(米歇尔·威廉姆斯 Michelle Williams 饰)相恋多年,彼此之间感情十分要好。安妮是一名律师,接手了生命基金会的案件,在女友的邮箱里,艾迪发现了基金会老板德雷克(里兹·阿迈德 Riz Ahmed 饰)不为人知的秘密。为此,艾迪不仅丢了工作,女友也离他而去。 之后,生命基金会的朵拉博士(珍妮·斯蕾特 Jenny Slate 饰)找到了艾迪,希望艾迪能够帮助她阻止德雷克疯狂的罪行。在生命基金会的实验室里,艾迪发现了德雷克进行人体实验的证据,并且在误打误撞之中被外星生命体毒液附身。回到家后,艾迪和毒液之间形成了共生关系,他们要应对的是德雷克派出的一波又一波杀手。