变形金刚4：绝迹重生6500万年前的白垩纪时期，变形金刚创造者派出乘宇宙飞船的机器人部队，在地球投下多个“种子”-一种能改造星球为其所用的炸弹，灭绝了包括恐龙在内的大多地球生物。如今，一名女地质学家达西在极地发现了一头全身覆盖着特殊金属的恐龙遗体。芝加哥大战四年以后，生活在得克萨斯州的机械发明家伊格和朋友卢卡斯购买了一辆破旧卡车，他不仅欠债，而且还要为女儿泰莎的大学费用而发愁。伊格发现这辆旧卡车是受伤的擎天柱，因此决定修复他。与此同时，CIA旗下的墓风部队在哈罗德的率领下，正在追杀剩余的霸天虎，不过他对汽车人也没有好感，认为汽车人与霸天虎都是危及人类和国家安全的外星人。在与外星赏金猎人禁闭的合作下，受到追击并拒绝交代擎天柱下落的救护车被禁闭打死。卢卡斯为获得举报外星机器人的10万元赏金泄露了擎天柱的消息，发现擎天柱的踪迹后，哈罗德让手下萨沃率人与禁闭一起来伊格家里搜寻擎天柱，萨沃以泰莎的性命为要挟逼迫伊格，躲避中的擎天柱为救伊格等人突然现身，攻击墓风部队成员，并让伊格、泰莎、卢卡斯逃跑，三人得到泰莎男友戴森的帮助驾车逃离此地。经过长时间的追逐后，四人甩掉了部队，然而卢卡斯被禁闭的导弹击中遇难。擎天柱与剩余的四位汽车人集合相遇，分别为大黄蜂、探长、准星和漂移。伊格黑了一架敌人派出的微型无人侦察机，得知军工生产企业KSI与墓风部队是合作伙伴，于是他们决定赶赴芝加哥KSI总部获取一些真相。KSI老总约书亚向员工达西展示了公司的最新科研成果，利用变形金刚的身体残肢可以制造出随意改变形状的产品，即人造变形金刚。他还利用一颗变形金刚的大脑创造出了一种升级版的变形金刚——惊破天，不过它来自于死去的威震天。伊格和戴森进入KSI后，发现了救护车的残骸，这让擎天柱和其他几位汽车人大为恼怒，他们很快闯入进来开始了破坏行动，并援救了被发现身份而被抓的伊格也释放了脑残。约书亚制止汽车人的破坏并告知由于可以自己制造变形金刚，因此人类不再需要汽车人了，事后约书亚出于安全考虑决定赶赴中国厂区，同时可以利用以后到手的种子在蒙古引爆以创造更多的制造人造变形金刚所需之材料。在汽车人等离开KSI的路上，约书亚释放惊破天和毒刺去拦截追逐汽车人，擎天柱在与惊破天打斗时遭到禁闭的袭击，受伤的擎天柱成为禁闭的俘虏，受困于车中的泰莎和擎天柱一同被关入宇宙飞船之中。禁闭告诉擎天柱创造者要他回去，擎天柱与机器恐龙囚禁在一起。在飞船起飞之前，禁闭将一颗种子给了哈罗德，以作为他帮助捕获擎天柱的回报。很快，伊格、戴森和其他几位汽车人为了救回擎天柱和泰莎，潜入到了飞船之中并用铁链勾住大楼以阻止飞船离开。在大黄蜂和准星的帮助下，伊格和戴森救回了泰莎，而后探长和漂移则解救了擎天柱。擎天柱还与探长和漂移三人驾驶飞船里的一个机舱逃离飞船。擎天柱和脑残认为威震天其实利用了KSI之手，以惊破天的身份再次复活，并操控了其他人造变形金刚，意图灭绝人类和创造霸天虎们，伊格将这个消息告诉给了正在广州的约书亚。听到此消息后，约书亚尽管从哈罗德手中获得了种子，但是并没有支付哈罗德酬金。同时惊破天一众机器人自动启动，出于安全考虑约书亚带着种子和同事苏月明开车逃往香港以获得人力支援，身后则是哈罗德率领萨沃驾车的追杀。约书亚等人到了香港双方人马继续展开追逐，很快擎天柱等人驾驶的飞船赶来，然而飞船受到惊破天等人的袭击，尚在里面的擎天柱、准星和漂移随船跌落一处山谷。另一方面，大黄蜂和探长两人在香港忙于对付并打死了许多惊破天手下的人造变形金刚；而伊格在与萨沃的打斗中将对方推下高楼致其身亡。擎天柱在山谷驯服了机器恐龙钢索使其成为其坐骑，而嘲笑和铁块则分别成为准星和漂移的坐骑。三人回来后联合大黄蜂和探长消灭掉了惊破天手下的一众机器人，惊破天出于安全则躲了起来。最后禁闭驾驶飞船根据种子发出的信号追来，受到巨型飞船的磁力作用，许多铁质物被吸起又掉下。哈罗德在与伊格较量时被擎天柱射杀。擎天柱在与禁闭单独PK时不敌对手，不过禁闭得到伊格持枪的袭击以及大黄蜂的联手攻击。而在泰莎和戴森的相助下，擎天柱在伊格性命...