Cybertron har fallit. När Optimus Prime skickar Bumblebee att försvara Jorden, börjar hans resa till att bli en hjälte. Charlie Watson (Hailee Steinfeld), en tonåring som försöker finna sin plats i världen, hittar och reparerar den krigshärjade roboten som är förklädd till en Folkvagnsbubbla. Medan Decepticons jagar de överlevande Autoboterna med hjälp av en hemlig byrå anförd av agent Burns (John Cena), går Bumblebee och Charlie samman för att skydda världen i ett actionspäckat äventyr för hela familjen.