Dos años han pasado desde que Sam Witwicky (LaBeouf) conoció a su amigo Bumblebee y descubrió los conflictos existentes entre los Autobots y los Decepticons. Aunque Sam lleva una tranquila vida como un universitario novato, la rivalidad entre los dos grupos de robots no ha quedado en el pasado. Para evitar un nuevo ataque entre ellos, el estado creó la agencia Nest, la cual vigila a ambos rivales. Por otra parte, Sam comienza a experimentar unas extrañas visiones que no puede controlar y que perjudican su estadía en la universidad. Sin embargo, ellas le servirán para combatir a los Decepticons, tarea que llevará a cabo junto a Nest y a sus leales amigos.

Luego del éxito de la primera parte de "Transformers", la secuela vuelve a poner a Steven Spielberg -reconocido fanático de la línea de juguetes- como productor ejecutivo. La cinta, por sus complejos efectos especiales, tuvo un presupuesto aproximado de US$ 200 millones.