Transformer 3 นำเสนอเรื่องราวของแซม วิทวิคกี้ (ลาบัฟ) ที่กำลังจะย่างเท้าก้าวแรกเข้าสู่ความเป็นผู้ใหญ่ พร้อมๆ กับการรักษาสถานะการเป็นมิตรชาวมนุษย์กับออพติมัส ไพรม์เอาไว้ ภาพยนตร์เรื่องนี้มีฉากหลังเป็นการแข่งขันทางอวกาศระหว่างสหภาพโซเวียตและ สหรัฐอเมริกา ซึ่งบ่งบอกว่าเหล่าทรานส์ฟอร์เมอร์มีบทบาทที่ซ่อนเร้นอยู่ และนั่นก็คือหนึ่งในความลับที่อันตรายที่สุดของโลก และหนึ่งในหุ่นตัวร้ายของภาคนี้คือ ช็อคเวฟ