故事发生在变形金刚的母星塞伯坦，聚焦变形金刚的青年时代，讲述汽车人领袖擎天柱与霸天虎领袖威震天从手足走向反目的故事，打响旷日持久的塞伯坦之战。

距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。人类争相登上月球，只为一探飞船残骸中的秘密。时间回到21世纪初，经过几番征战，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。然而发生在切尔诺贝利的事件却将尘封已久的月球计划重新摆到桌面。为了防止霸天虎找到能量柱为非作歹，擎天柱与战友飞赴月球，更从当年的飞船中救出了汽车人的先代领导者——御天敌。御天敌是能量柱的发明者，将上百根能量柱集合在一起便可制造太空桥，实现物质的瞬间传送。忙着找工作以及和女友卡莉经营爱情的山姆无可避免地卷入其中，他渐渐发现霸天虎的操纵一切的阴谋，却不知更大的阴谋和危机隐藏在那月影背后……

军方和汽车人的秘密合作计划面临被取消的危险，而重新复活的威震天和红蜘蛛引领霸天虎军队，密谋夺取能量源，企图在地球掀起又一场腥风血雨。此时主人公萨姆告别相恋的女友米凯拉，要开始自己梦寐以求的大学生活了，但一切似乎都不那么顺利，一块小小的魔方碎片似乎在给予萨姆某种启示。为了获取魔方里的信息，霸天虎开始了对萨姆的追击，擎天柱为了保护萨姆而牺牲，萨姆受其感召，决定重新担负起自己的使命。

本剧描述世界出现一个新的变形金刚种族，他们得在博派、狂派以及收美他们的人类之间，找到属于自己的位置和目标。马尔托家的少年兄妹莫和罗比在山洞中发现了一个发光的水池，池中有块石头。山洞里有神秘的声音称之为“希望的遗产”之后兄妹俩无意中激活了石头。奇怪的卷须从石头中冒出来，缠绕在孩子们的手臂上，然后融合成奇怪的机械手套在他们的手臂上。更令人震惊的是，两个小型变形金刚原身体开始从水中的能量中形成。他们就是地形者。兄妹俩决定把他们带回家，重要的任务是教他们学做变形金刚。当第一批地球诞生的变形金刚机器人人族焕发出生命的火花时，马尔托家族的世界发生了天翻地覆的变化。人类将在人类马尔托家族和传奇汽车人之间建立联盟，将他们团结起来执行共同的使命。