Charlene „Charlie“ Watson (Hailee Steinfeld) kann ja gar nicht wissen, was sie erwartet, als sie 1987 diesen gelben VW Käfer auf dem Schrottplatz von Onkel Hank (Len Cariou) findet  und geschenkt bekommt.
Bei dem Versuch das Fahrzeug zu starten setzt Charlie unwissentlich ein Funksignal ab, welches von zwei Decepticons  abgefangen wird, die sich daraufhin auf den Weg zur Erde machen und als angebliche Friedenswächter in Kontakt zum Militär treten.
Bei weiteren Reparaturversuchen von Charlie vewandelt sich der Käfer schließlich in B-127 (Dylan O‘Brien), mit dem sie sich anfreundet und den sie liebevoll „Bumblebee“ tauft.
Als Bumblebee von Sektor 7 und den Decepticons gefangen genommen wird, begibt sich Charlie auf eine wagemutige Befreiungsmission.