故事发生在变形金刚的母星塞伯坦，聚焦变形金刚的青年时代，讲述汽车人领袖擎天柱（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 配音）与霸天虎领袖威震天（布莱恩·泰里·亨利 Brian Tyree Henry 配音）从手足走向反目的故事，打响旷日持久的塞伯坦之战。
假期小男生阳帆和小狗嘟嘟在家人的带领下到“动物嘉年华”乐园游玩，无意中遇到了马戏团走失的企鹅米奇和猫咪乐彩。决心“见义勇为”帮助他们找到马戏团，阳帆留下一封给家人的信，偷偷带着嘟嘟、米奇和乐彩出发了，开始了一段带点冒险味道的旅程。他们的“出行计划”一次次受到挫折，出租车“拒载”；飞机场险些被“抓”；在原野上遭到了蝈蝈家族的围攻；阳帆在逃脱中，又把自己随身带的背包弄丢了，饥饿和劳累使阳帆晕倒。最后在大人们的帮助下，米奇和乐彩终于找到了马戏团。嘟嘟也在马戏团做动物演员，而阳帆满心伤感。
