Im Jahre 1987 flüchtet der Transformer Bumblebee von seinem Planeten Cybertron auf die Erde, um im Geheimen einen sichern Unterschlupf für seine überlebenden Kameraden zu schaffen. Er wird jedoch verfolgt und verliert im anschließenden Kampf sowohl seine Fähigkeit zu sprechen, als auch den Zugriff auf seinen Gedächtnis-Chip. Im letzten Moment bevor sich sein System ausschaltet, kann er sich noch in einen gelben VW-Käfer verwandeln.
Kurze Zeit später, findet die 18 jährige Charlie (Hailee Steinfeld) genau diesen Käfer in der alten Werkstatt ihres Onkels. Sie verliebt sich in das gute Stück und da sie Geburtstag hat, steht das Auto schon bald in ihrer Garage. Es dauert jedoch nicht lange und schon verwandelt sich das Auto in einen Roboter, der offensichtlich hilflos wirkt und noch mehr vor Charlie Angst zu haben scheint, als sie vor ihm.
