Les Autobots Bumblebee, Ironhide, Ratchet et Sideswipe menés par Optimus Prime sont de retour en action, toujours contre les maléfiques Decepticons, bien décidés à se venger de leur défaite. Dans ce nouvel opus, Autobots et Decepticons s'avèrent avoir été impliqués dans la course à l'espace que s'étaient lancés les États-Unis et l'URSS. Une course qui va remonter jusqu'à Sam Witwicky, qui aura à nouveau besoin de l'aide de ses amis robots. De nouveaux Transformers rejoignent la bataille dont l'ancien Decepticons Shockwave, devenu dictateur sur la planète Cybertron alors que les Autobots et les Decepticons poursuivent leur guerre sur Terre....

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Rocky, brave petit écureuil volant, et Bullwinkle, un élan pas trop futé, ont fait pendant des années la joie des téléspectateurs. Après l'interruption de leur émission, les deux créatures animées sont tombées dans les limbes. Trente-cinq ans plus tard, le FBI décide de les tirer de leur retraite pour affronter leur ennemi de toujours, le dictateur de Pottsylvanie, Fearless Leader, qui tente de se faire élire à la présidence des États-Unis. Rocky et Bullwinkle ne se le font pas dire deux fois et foncent dans l'aventure. La démocratie et la télévision sont en danger!...