军方和汽车人的秘密合作计划面临被取消的危险，而重新复活的威震天和红蜘蛛引领霸天虎军队，密谋夺取能量源，企图在地球掀起又一场腥风血雨。此时主人公萨姆告别相恋的女友米凯拉，要开始自己梦寐以求的大学生活了，但一切似乎都不那么顺…

19年后，印第安纳琼斯博士再次启程，旨在将黄金城埃克托王国遗失的水晶骷髅头骨归还原地——传说中，归还圣物者将被赐予巨大力量。

距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。人类争相登上月球，只为一探飞船残骸中的秘密。时间回到21世纪初，经过几番征战，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。然而发…

影片再现了美国历史上最具标志性的悲剧夜晚，1968年6月6日美国参议员罗伯特·F·肯尼迪遇刺当夜。美国洛杉矶“大使酒店”，22位见证这一切的酒店职员和房客们的命运从此发生了意想不到的转变。互不相识却有着千丝万缕联系的众人，在这一…