在第三集里，擎天柱率领着“汽车人”继续与第二集失败后卷土重来的“霸天虎”作战。“汽车人”与“霸天虎”被卷入了美苏之间危险的“太空竞赛”中，地球人山姆又一次要向他的机器人朋友们伸出援助之手。这一集中将会有新的变形金刚登场，包括大反派“震荡波（Shockwave）”，他在汽车人与霸天虎来到地球鏖战时接管了塞伯坦星球。

《变形金刚3》将是迈克尔·贝执导的变形金刚真人电影系列最后一部。