Действие разворачивается в 1987 году. Вынужденный скрываться на Земле, легендарный автобот Бамблби попадает в переделку: в столкновении с людьми и десептиконом он лишается голосового модуля, а его память серьёзно повреждена. Перед отключением робот успевает принять форму стоящего неподалёку жёлтого Фольксвагена Жука.
Итан Хант, один из самых искусных агентов ЦРУ, наконец-то решает оставить рискованную оперативную работу. Он надеется построить обычную жизнь, жениться на Джулии, которая ничего не знает о его прошлом, и посвятить себя подготовке новых курсантов. Однако планы рушатся в одно мгновение, когда руководство agency обращается к нему с личной просьбой: его бывшая ученица, талантливая агент Линдси...