Действие разворачивается в маленьком городке Огайо в конце лета 1979 года. Группа юных киноманов, во главе с Джо Лейном, снимает любительскую фантастическую ленту на камеру «Супер 8». Их съемки случайно фиксируют масштабную и жуткую железнодорожную катастрофу, в которой, как кажется, погибает единственный выживший — некий Элиас. Но скоро подростки понимают, что это был не просто несчастный случай.
Два года прошло с тех пор, как Сэм Уитвикки, простой подросток, невольно стал ключом к спасению мира от вторжения Десептиконов. Теперь он готовится к поступлению в колледж, мечтая о спокойной жизни и пытаясь забыть кошмарные события в Мишн Сити. Однако прошлое не отпускает: его верный друг и телохранитель, автобот Бамблби, по-прежнему рядом, а тайная война между инопланетными роботами...