События разворачиваются спустя годы после масштабной битвы в Чикаго. Человечество, уставшее от разрушений, объявляет охоту на всех инопланетных роботов, включая бывших союзников-автоботов. Главный герой, изобретатель-неудачник по имени Кейд Йегер, случайно находит старого и раненого Оптимуса Прайма на заброшенном кинотеатре. Вместо того чтобы сдать его властям, Кейд решает помочь роботу восстановиться. Тем временем секретная военная организация под руководством Гарольда Аттинджера и корпорация KSI, возглавляемая Джошуа Джойсом, создают собственных трансформеров из переплавленных останков павших. Используя технологию, основанную на мозгах десептиконов, они создают Гальватрона и армию дронов-стилджойсов. Когда выясняется, что KSI случайно активировала спящего космического охотника за головами Локдауна, ситуация выходит из-под контроля. Локдаун заключает сделку с людьми: он уничтожит Оптимуса в обмен на уход с Земли. В фильме Трансформеры: Эпоха истребления Кейд, его дочь Тесса и её парень-гонщик Шейн объединяются с выжившими автоботами — Бамблби, Хаундом, Дрифтом и Кроссхейрсом. Они вынуждены сражаться одновременно против правительственных сил, армии дронов и могущественного Локдауна. Кульминацией становится битва в Гонконге, где Оптимус, получив древнее оружие от Диноботов, уничтожает Локдауна и Гальватрона, после чего вместе с автоботами покидает Землю, оставляя человечество наедине с последствиями своих решений.