以下、本作品のネタバレ注意
あらすじ
金属生命体トランスフォーマーの住む惑星サイバトロンにて善の軍団オートボットと悪の軍団ディセプティコンの戦争が勃発、数で勝るディセプティコンの前にオートボットは敗北寸前まで追い詰められ、サイバトロンは荒廃していった。戦争の終盤、一隻のオートボットの宇宙船がサイバトロンを脱出しようと飛び立ったが、その船もまたディセプティコンの攻撃により大破、宇宙の彼方に消えた。
1969年、アポロ11号による人類初の月面到達が達成された。しかし、通信の途絶えた21分間にはもう一つの計画が隠されていた。それは月の裏側（ダークサイド）に墜落した謎の宇宙船の調査であった。調査の結果、それがエイリアンのものであること、そのエイリアンが金属でできた生命体であることは証明されたが、真実は闇に葬り去られた。
それから約40年後、旧ソ連がサイバトロン星の事柄に関わっていたとされる情報を入手したオートボットとNESTはチェルノブイリで調査を行い謎の物体を発見するが、直後にディセプティコンのショックウェーブとドリラーの襲撃に遭う。ショックウェーブが奪おうとしたものが、かつてサイバトロンからの脱出に失敗したはずの宇宙船アークのエンジンであると気づいたオプティマスは月にアークと伝説の戦士センチネルプライムが眠っている事を知り、自ら月へ赴いてアークからセンチネルを救出した。
一方、オートボット達と2度も地球を守り抜いたサム・ウィトウィッキーは新しいガールフレンドのカーリー・スペンサーと同居しながらワシントンで暮らしていた。マトリクスを巡る戦いでFBIに指名手配されたことが影響し、大学卒業後も就職先が決まらずに鬱屈した日々を送っていたものの、カーリーの上司ディラン・グルードの推薦で宇宙開発事業に携わるアキュレッタ・システムズ社に資料運搬係として入社が決まった。しかし、同僚のジェリー・ワンがアメリカの宇宙開発計画中止の事実に関わる情報をサムに託した直後にディセプティコンのレーザービークに殺され、サム自身もまたディセプティコンに襲われる羽目になる。
NEST基地では仮死状態のセンチネルをオプティマスがマトリクスで蘇生させ、二人は再会を果たす。そしてセンチネルの話から彼が開発したという物質転送システム「スペースブリッジ」と、それを起動させる数百本の「柱」の存在が明らかとなる。一方サムは盟友シーモア・シモンズと共に独自にアポロ計画について調査を始め、ディセプティコンが既にスペースブリッジの大半を回収していた事を知り、センチネルの護衛を要請する。オートボットは総出でセンチネルを守り通すが、突如センチネルは仲間のアイアンハイドを殺害、NESTが保管していた最後の柱とコントローラーを奪って逃走する。実はセンチネルは、脱出するよりも前に、サイバトロン星復活のためにメガトロンと密約を交わしていた。
その夜、センチネルはスペースブリッジで地球と月を繋ぎ、それを通じて月の裏側に潜んでいた数百ものディセプティコンの軍団が地球へと侵入する。さらにサムも親の代からディセプティコンと結託していたディランの策略でカーリーを人質に取られ、オートボットの出方を探るためのスパイに仕立て上げられてしまう。
その後、センチネルは人類に対して侵略行為を行わない条件としてオートボットの永久追放を要求、人類もそれに応じたためオートボットは地球を離れる事になるが、それはディセプティコンの罠であり、オートボットの船は空へ飛び立ったところをスタースクリームの急襲を受け撃墜されてしまった。しかもディセプティコンは人類との約束を反故にし、大艦隊を率いてシカゴを占拠。ディセプティコンの真の目的は地球を植民地化し、サイバトロン星復興の労働力として人類を隷属させる事であり、サイバトロン星転送のための準備が始まる。
一人残されたサムはカーリー救出のためエップス達と共にシカゴに向かうが、既にシカゴは崩壊寸前で、ディセプティコンの包囲網に行く手を阻まれる。だがそこへ船から脱出していたオートボットが現れ、合流を果たす。サムとバンブルビーは鹵獲したディセプティコンの戦闘機に乗ってディランの手からカーリーを救い出した。そしてカーリーの話からディセプティコンの目的を知ったオートボットとサム達はコントローラーを破壊すべくシカゴへと突入する。
オートボットとサム達はディセプティコンの妨害をかいくぐり、遂にセンチネルの元へ辿り着いたが、センチネルとディランは柱を起動させサイバトロン星転送を強行、それを止めようとするオプティマスとセンチネルの間で激しい戦いが繰り広げられる。オートボットとディセプティコン、さらにNEST本隊が入り交じっての大激戦の末、サムがディランを倒しコントローラーが破壊された事でサイバトロン星は地球の空から消え去った。オプティマスはセンチネルによって追い詰められていたが、センチネルはカーリーに唆されたメガトロンの離反に遭い状況は逆転。オプティマスは最後の力を振り絞ってメガトロンを倒し、「私ではない。あなたは自分自身を裏切ったのだ」とセンチネルに引導を渡した。こうして戦闘は終結し、オプティマスは地球との絆を再確認するのであった。
（参照:Wikipedia）
小説版ラスト（ノベライズ版ネタバレ注意）
メガトロンはセンチネルに不意打ちをすると、「三つ巴の戦いだ。脱落するのは一人だ！」と告げるとオプティマスに手を差し伸べて共闘する。死闘の末、オプティマスは一瞬の隙を突いて腐食銃を奪ってセンチネルを撃ちぬき、ついにセンチネルを倒す。そしてサイバトロン星が地球の空から消えると、メガトロンは「戦いに辟易した」と講和を望み、今までのように破壊と略奪ではなく創造を試みてサイバトロンを復興したいと告げる。当初オプティマスは信用しなかったものの、メガトロンの「信じられないのならばその腐食銃で俺を殺せ。何をされても構わん。」という発言から本心だと悟り、平和と旧友が真に変身（トランスフォーム）することを望み、講和を受け入れた。こうしてメガトロンは生き残ったディセプティコンたちと共に地球を去り、オプティマスは地球との絆を再確認するのであった。
登場人物
人間
演:シャイア・ラブーフ（吹:小松史法）
主人公。大学を卒業し就活のためワシントンに出てきているが、過去にFBIにマークされていたという経歴を警戒されまだ就職できておらず、カーリーの部屋に住まわせてもらう形で同棲している。親友であり愛車であるビーがNESTの任務で留守がちなので、代車として中古のダットサンを新たに購入している。
なお前作までの恋人ミカエラとは失恋してしまった。
演:ロージー・ハンティントン＝ホワイトリー（吹:小林沙苗）
本作のヒロインで、サムの新しい恋人。かつてイギリスの外交秘書だったが、ホワイトハウスにて勲章を受け取ったサムと知り合い付き合い始めた。スペンサー家は軍人の家系だが、彼女自体は実兄が殉職した経緯から争いごとを好まず、オートボットの為に危険に身を投じようとするサムを心配している。
ディランに人質に取られたものの、シカゴでサムとバンブルビーに救出される。その後、自身もサム達に協力したいという思いから、センチネルが支配者になるかもしれない状況に満足しかけていたメガトロンを、外交秘書としての経験を活かして挑発して奮い立たせ、オートボットと人類の勝利に貢献した。
G1シリーズのヒロインがモデル。
演:ジョン・タトゥーロ（吹:チョー）
元セクター７のエージェントでサムの盟友。これまでの経験を綴った自叙伝を出し、その莫大な印税でレストランを経営する富豪へとのし上がったが、エイリアン調査やサイト運営などから撤退していた。サムから今回の暗躍を聞かされるとほんの少し迷うも、結局今回も全面的に彼に協力する。
小説版では、ディセプティコン達か人間をスパイとして利用するという、セクター７時代から懸念していた事実に驚愕していた。その後、ドレッズの襲撃でクロウバーに道路に叩き付けられて車椅子を余儀なくされるも、シカゴに向かったサム達を後方から支援した。
執事のダッチ（演：アラン・テュディック 吹:青山穣元）は元NSA(アメリカ国家安全保障局)という過去を持ち、特技のハッキング技術を駆使してサム達を助けた。
演:ジョシュ・デュアメル（吹:矢崎文也）
NESTの指揮官で大佐。 現場指揮の他トランスフォーマーに関する情報を提供してくる人物との接触も行う。ディセプティコンに占領されたシカゴへの降下作戦を決行する。
- ロバート・エップス
演:タイリース・ギブソン（吹:山野井仁）
元NESTの現場副官。現在は除隊してNASA職員としてレッカーズの仲介役をしている。オートボット達がスタースクリームによって排除されたことからカーリー救出に向かうサムに協力し、かつてのNESTの同僚達を集めてディセプティコンによって封鎖されたシカゴへ向かう。
- シャーロット・メアリング
演:フランシス・マクドーマンド（吹:定岡小百合）
アメリカ合衆国国家情報長官。壮年で堅物、前作のギャロウェイに並ぶ高圧的な保守主義者だが、必ずしもオートボットを敵視しているというわけではない。また自分の判断に誤りがあった際には素直に認めて謝罪する面もあり、人としても政治家としてもギャロウェイより優秀。
「マダム」と呼ばれることを嫌う。若い頃シモンズとは恋愛関係にあったが、今でもお互い両想いのようなところがある。
- ジェリー・ワン
演：ケン・チョン（吹：丸山壮史）
アキュレッタシステムズの副社長兼開発責任者。かつてNASAの技術開発部門に所属していたが、その際にディセプティコンに脅されて人工衛星のカメラとプログラムに細工をし、彼等の月での活動を地球に悟られないよう工作していた。だが入社してきたサムに希望を託し、やや強引にこの裏工作の情報を提供した。（この時あまりにも強引すぎてサムからはあっち系のポルノ男優扱いされていた）
その後、用済みとしてレーザービークに自殺を強要され、ややコミカルに反撃を試みるもビルから突き落とされ死亡した。
- ディラン・グールド
演:パトリック・デンプシー（吹:根本泰彦）
大手会計会社の社長でカーリーの上司。父の代から秘密裏にディセプティコンと結託し、数々の裏工作を行っていた。サムの就活の推薦状を送ったりしたのも、オートボットの協力者である彼を監視下に置くためだった。
小説版では、劇中よりもやや小悪党な面が目立っていたが、内心では人類の未来が平和になることを望んでいるような趣旨の発言をしていた。
終盤、サムとの取っ組み合いの末にスペースブリッジを再起動させるも、サムに殴られてその「柱」にぶつかり感電死した。
オートボット
ディセプティコン
- メガトロン
- スタースクリーム
- ショックウェーブ
- ドリラー
- サウンドウェーブ
- レーザービーク
- バリケード
- ドレッズ（クロウバー、クランクケース、ハチェット）
- ロングハウル（イゴール）
- ブロウル
- サイドウェイズ
- スクラッパー
- デフコン
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