di Bonaventura Pictures is a Los Angeles-based film production company founded in January 2003 by an American producer Lorenzo di Bonaventura, well known for producing Transformers films.
Karla McCoy mène une vie paisible avec son fils Frankie. Un jour, alors qu’ils passent une journée dans un parc d’attractions, Frankie est enlevé par une femme. Karla arrive à voir la voiture dans laquelle son enfant a été embarqué et s’engage dans une course-poursuite. Elle a perdu son téléphone portable, et malgré ses efforts durant la poursuite automobile, elle n'arrive pas à obtenir une aide de la police. Finalement, après maintes péripéties, elle arrive seule à mettre hors d'état de nuire une bande de trafiquants d'enfants.
Mike Williams (Mark Wahlberg) travaille comme électricien sur la plateforme Deepwater Horizon située dans le golfe du Mexique. Entre Mike Williams et son patron Jimmy Harrell (Kurt Russell), l'entente est parfaite car le premier connaît le professionnalisme du second. Il ne fait pas confiance en revanche à la société locataire dirigée par Donald Vidrine (John Malkovich), qui ne pense qu'au profit au détriment de la sécurité de toute l'équipe. Une mauvaise manœuvre technique, motivée par l'argent, provoque un effroyable accident. Alors qu'une éruption de pétrole se produit et que le puits s'enflamme, Mike et ses collègues vont tenter de sauver la plateforme et leurs vies.
Cinq ans se sont déroulés depuis la violente bataille de Chicago. Les Transformers sont désormais traqués et éliminés sans discernement afin de préserver la paix. Un groupe de scientifiques essaie de construire ses propres Transformers et repousse les limites de la technologie au-delà de ce qu'il peut contrôler. Cade Yeager, bricoleur de génie déniche un jour un vieux camion qui se révèle être Optimus Prime. Dès lors, Cade s'attire les foudres de la CIA qui ne cessera de le traquer, lui et les siens. Megatron est de retour avec un nouveau corps sous le nom de Galvatron. Lockdown, un chasseur de prime sous les ordres des créateurs des Transformers s'apprête à sortir de l'ombre. Les légendaires guerriers Dinobots plus forts que jamais seront le seul espoir à vaincre l'armée de Galvatron. La bataille fera rage, peut être même jusqu'à l'extinction.
Martin Taylor retrouve sa femme Emily après avoir purgé une peine de quatre ans de prison pour délit d'initié. Peu de temps après, Emily fait une tentative de suicide.
Le shérif d'une petite ville de l'Arizona, aidé de ses trois adjoints, se retrouve seul pour défendre sa ville à l'approche du dangereux chef d'un cartel de stupéfiants. Lequel alors en fuite, tente d'échapper au FBI en passant la frontière mexicaine.
Les États-Unis sont gouvernés par Zartan sous les traits du président. Celui-ci organise un piège qui a pour but de mêler les Joes à un complot qui a abouti à l'assassinat du chef d'État pakistanais et la plongée du pays dans le chaos avec son arsenal nucléaire. Prenant cette attaque pour prétexte, Zartan donne l'ordre de tuer l'unité d'élite G.I. Joe. Duke trouve la mort dans cette attaque en tentant de protéger son ami Flint qui survit avec Marvin et Jay, deux autres membres de l'équipe et également amis de Duke. Lors d'un reportage, Zartan annonce avoir lui-même ordonné la mort des Joes et que le tueur du président Pakistanais n'est autre que Snake Eyes. Pendant ce temps le reste de l'unité qui a survécu devine que le seul homme assez puissant pour pouvoir commander une attaque comme celle qu'ils ont subie ne peut être que le président. Zartan a gardé le vrai président vivant et il décide de le forcer à révéler où se trouve Rex alias « Cobra Commander » ainsi que McCullen alias « Destro ». Pendant ce temps, le gouvernement capture Snake Eyes mais celui-ci s'avère être l'agent de Cobra, Stormshadow, venu pour faire sortir Cobra Commander ce qu'il parvient à faire. Ce qui reste des G.I. Joes devront tout risquer pour arrêter la révolution de Cobra, ils feront appel à l'homme qui a donné son nom à leur unité: le Général Joe Colton.
Un document apparait sur WikiLeaks à propos d'un projet clandestin : Nightshade. Ce projet, datant de 1979, consistait à amener pièce par pièce une bombe d'une mégatonne en Russie, via des valises diplomatiques. Le document mentionne deux anciens agents de la CIA, Franck Moses et Marvin Boggs maintenant retraités.
À New York, une négociatrice de la police de la ville tente de convaincre un ancien policier, accusé d'un vol dont il se dit innocent, de ne pas se suicider. Mais plus la négociation avance, plus la jeune femme prend conscience que l'ex-flic pourrait bien avoir un autre objectif…
Sur Cybertron, la guerre a jadis fait rage entre Decepticons et Autobots. Ces derniers sur le point de perdre détachèrent un vaisseau contenant une cargaison secrète mais l'astronef endommagé s'écrasa sur la Lune en 1961. Américains et Russes détectèrent l'impact et la course à la lune fut ainsi lancée. En 1969, la mission Apollo 11 finit par découvrir hors caméras les restes du vaisseau, ignorant l'Autobot qui y sommeille.
Frank Moses est un ancien agent de la CIA, aujourd'hui à la retraite, que des assassins tentent de tuer. En fuite en compagnie d'une amie, Sarah Ross, Frank décide de réunir ses anciens coéquipiers pour une dernière mission.
Evelyn Salt (Angelina Jolie) est un agent considéré au sein de la CIA. Et quand la CIA veut interroger un nouveau transfuge des services secrets russes, elle choisit naturellement Salt.
Evan Danielson, qui est un grand homme d'affaires, consacre davantage de temps à son travail qu'à sa fille, Olivia. Mais lorsque sa carrière commence à battre de l'aile, il décide d'utiliser le monde imaginaire inventé par sa fille pour arranger les choses.
Alors que des soldats d'élite transportent une arme révolutionnaire mise au point par la société M.A.R.S. (Military Armaments Research Syndicate), leur convoi est attaqué par une force militaire inconnue menée par la Baronne. Grâce à l'intervention d'une unité de G.I. Joe, les soldats terroristes doivent s'enfuir sans pouvoir mettre la main sur l'arme. Du convoi de soldats, il ne reste que Ripcord et Duke.
Sam essaie désormais de vivre une vie normale en compagnie de Mikaela, sa petite amie, dans un environnement sans robots. Mais il a un mauvais pressentiment. Les Autobots vont une nouvelle fois devoir s'allier avec l'armée américaine pour lutter contre les Decepticons, et un terrible Transformer d'une puissance infinie : « Le Fallen ».