Nachdem Sam Witwicky die Welt mit Hilfe der gutmütigen Autobots vor den bösartigen Decepticons gerettet hat, freut er sich auf ein normales Leben. Als er aufs College geht, lässt er nicht nur Freundin Mikaela zurück, sondern auch Roboter-Kumpel Bumblebee. Doch bald wird Sam von seltsamen Visionen heimgesucht. Erneut steht ein Kampf der außerirdischen Roboter bevor, bei dem das Schicksal der Menschheit auf dem Spiel steht. Sam scheint den Schlüssel zu ihrer Rettung in der Hand zu halten, doch diesmal bekommen es er, Mikaela und die Autobots mit einem noch mächtigeren Gegner zu tun...

An einem verschneiten Weihnachtsabend liegt ein kleiner Junge aufgeregt und hellwach in seinem Bett. Er bewegt sich nicht, wagt kaum zu atmen. Er hat Angst, daß er zum letzten Mal jenes Geräusch verpassen könnte, das ihm schon oft entgangen ist - das Klingeln der Glöckchen am Schlitten des Weihnachtsmanns. Es ist fünf Minuten vor Mitternacht als der Junge von einem donnernden Brausen aufgeschreckt. Er reibt die beschlagenen Scheiben an seinem Fenster blank und traut seinen Augen nicht: Ein glänzender schwarzer Eisenbahnzug hält vor seinem Haus, der Dampf der gewaltigen Lokomotive zischt durch die sanft fallenden Schneeflocken in den Nachthimmel. Der Junge rennt in Pyjama und Pantoffeln nach draußen, wo ihn der Zugschaffner begrüßt, der offensichtlich auf ihn gewartet hat. "Also, kommst du mit?"? fragt der Schaffner. "Wohin?"? "Na, zum Nordpol natürlich. Dies ist der Polarexpress!"?