Transformadores: El Lado Oscuro de la Luna es la tercera película de la serie de películas de acción. Se estrenó en 3D e IMAX a las 9PM el 28 de junio de 2011[1] y en versión extendida el 29 de junio de 2011[2] en Estados Unidos, y entre el 29 de junio y el 1 de julio para otros mercados.
La película se sitúa tres años después de los acontecimientos de La Venganza de los Caídos. Los Autobots continúan trabajando para NEST, pero ya no en secreto, y para el objetivo de mantener la paz entre los seres humanos eliminando los volátiles objetivos políticos en el extranjero. Pero después de descubrir un extraño artefacto durante una misión en Chernobyl, se hace evidente para Optimus Prime que el gobierno de los Estados Unidos ha sido menos que franco con ellos.
En un pasado lejano, durante los últimos días de la guerra civil cybertroniana, Sentinel Prime intentó dejar el planeta con una tecnología innovadora a bordo del Arca. Sin embargo, su nave fue derribada por los Decepticons y, después de ser enviada a través del espacio por un tiempo, finalmente se estrelló en la luna de la Tierra en 1961. El choque es notado por los humanos en la Tierra, lo que llevó a la Carrera Espacial del Presidente John F. Kennedy. Aterrizando en la Luna como parte de la misión Apolo 11 en 1969, los astronautas Neil Armstrong y Buzz Aldrin utilizan varios minutos de silencio de radio para investigar la nave espacial y descubrir que la humanidad no está sola en el espacio.
En la actualidad, los Autobots siguen siendo parte de NEST, cooperando con las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos. También han comenzado a ayudar a la humanidad en sus conflictos locales, como Bumblebee, Sideswipe, Que, y Dino destruyen una instalación nuclear iraní ilegal. En una misión a la Central Nuclear de Chernóbil, un equipo de NEST dirigido por el Teniente Coronel Lennox, Optimus Prime y Ratchet descubre una célula de combustible alienígena desconocida que había llevado al desastre de Chernóbil. Mientras intentan asegurar la célula, son atacados por la onda expansiva Decepticon y su «mascota», el Perforador, que finalmente son obligados a retirarse por Optimus Prime. Mientras tanto, Laserbeak mata a Alexi Voskhod, quien había llamado a NEST a Chernobyl y trabajaba en secreto para él. Después de asegurar la pila de combustible e identificarla como parte del Arca, Optimus Prime está enojado con los humanos por no cumplir con su acuerdo de compartir toda la información conocida relacionada con Cybertrón y sus habitantes. A pesar de esto, finalmente informa a sus aliados y a Charlotte Mearing, la Directora de Inteligencia Nacional, sobre la tecnología del puente espacial que contiene el Arca. Junto con Ratchet, Optimus viaja a la Luna, donde encuentran a Sentinel Prime dentro de la nave. Recuperándolo junto con los cuatro pilares del puente espacial y el pilar de control que lo acompaña, regresan a la Tierra, donde Optimus utiliza la Matriz de Liderazgo para reactivar Sentinel Prime. En África, el líder de los Decepticon, Megatron (aún recuperándose de las heridas sufridas en Egipto) se reúne con sus tenientes Starscream y Soundwave. Al enterarse de que los Autobots han recuperado a Sentinel y los pilares, Megatron ordena a Soundwave y Laserbeak que terminen con sus «cabos sueltos».
Mientras tanto, Sam Witwicky, el amigo humano de los Autobots, sufre de problemas cotidianos. A pesar de que el presidente Barack Obama le ha concedido una medalla por salvar la Tierra dos veces, Sam tiene problemas para encontrar un trabajo. Junto con su nueva novia Carly Spencer, a quien había conocido en la Casa Blanca (después de que su ex novia Mikaela lo dejara), también le da un hogar a los varados Autobots Wheelie y Brains. Después de una larga búsqueda, finalmente encuentra un puesto como cartero en una empresa de telecomunicaciones llamada Accuretta Systems. De su colega, Jerry Wang, se entera de una conspiración de los humanos que colaboran con los Decepticons. Sin embargo, antes de que Jerry pueda decirle más a Sam, es asesinado por Laserbeak.
Encerrado de participar en la investigación de Mearing, Sam recurre a Seymour Simmons para que le ayude. Simmons, que se ha hecho millonario como escritor, y su ayudante, Dutch, ayudan a Sam a descubrir que los soviéticos han tomado fotos de Decepticons quitando cientos de pilares de puentes espaciales del Arca incluso antes de que el Apolo 11 hubiera aterrizado en la Luna. Sam y Simmons concluyen que los Decepticons dejaron atrás a Sentinel Prime a propósito, sabiendo que sólo él podría activar el puente espacial, y sólo Optimus Prime podría reactivarlo. Sam es capaz de advertir a los Autobots a tiempo para que protejan a Sentinel de un ataque Decepticon y lo escolten de vuelta al cuartel general de NEST. Al llegar allí, sin embargo, Sentinel Prime los traiciona, revelando que hizo un trato con Megatron para asegurar la supervivencia de Cybertron. Después de matar a Ironhide y a la mayoría de los soldados de NEST, Sentinel reclama los pilares restantes y escapa. Los otros Autobots lo rastrean hasta Washington, D.C., pero antes de que Optimus pueda detenerlo, Sentinel activa un puente espacial a la Luna. El portal permite a docenas de tropas Decepticon que habían permanecido ocultas bajo la superficie de la Luna alcanzar la Tierra, forzando a los Autobots a retirarse.
Mientras tanto, Sam está preocupado por Carly y la busca. La encuentra con su empleador, Dylan Gould, quien le revela a Sam que no sólo arregló que Sam consiguiera un trabajo con Acuretta, sino que también es colaboradora de los Decepticons. A petición de ellos, su padre había usado su influencia para asegurarse de que la NASA no realizara más misiones a la Luna. Cuando Sam y Carly intentan huir, descubren que el auto de Carly es un disfraz para Soundwave, que la lleva cautiva. Dylan le ordena a Sam que le pregunte a Optimus Prime sobre la estrategia de los Autobots, de lo contrario Carly morirá. Para asegurarse de que Sam no trate de advertir a los Autobots, coloca un Decepticon disfrazado de reloj en la muñeca de Sam, y se conecta a su sistema nervioso.
Mientras tanto, Sentinel Prime ha dado a la humanidad un ultimátum para exiliar a los Autobots de la Tierra, ya que sólo está tratando de salvar a Cybertrón, o eso dice. El gobierno de los EE.UU. rápidamente aprueba un proyecto de ley a este efecto. Antes de que los Autobots dejen la Tierra a bordo de su nave espacial, la Xantium, Sam le pregunta a Optimus sobre su plan. Optimus responde que no hay ningún plan, y que la humanidad está sola ahora. Con todos los Autobots a bordo, el Xantium despega, pero es rápidamente interceptado por Starscream, que había esperado en la órbita de la Tierra. Con el Xantium destruido, los Decepticons creen que los Autobots están muertos y dejan ir a Sam.
Con los Autobots fuera del camino, los Decepticons conquistan Chicago, matan a la mayoría de su población y establecen el pilar de control del puente espacial dentro de la ciudad, colocando los otros pilares alrededor del mundo. Dylan informa a Carly que los Decepticons no tienen la intención de regresar a Cybertrón, sino que quieren transportar a Cybertrón a la órbita de la Tierra, porque la Tierra no sólo tiene los recursos necesarios, sino también seis mil millones de esclavos para reconstruir el planeta natal de los Transformadores.
Sam decide ir a Chicago, donde Dylan ha llevado a Carly. El ex-soldado de NEST Robert Epps, que ahora trabaja para la NASA, lo acompaña, junto con otros ex-miembros de NEST. Al llegar a Chicago, son atacados rápidamente por los Decepticons, pero son rescatados por Optimus Prime y los otros Autobots. Sin intención de dejar la Tierra, se habían escondido dentro de un cohete modificado que fue desechado antes de que Starscream destruyera el Xantium.
Los Autobots y los soldados humanos se dirigen al rascacielos donde se encuentra Dylan para destruir el pilar de control del puente espacial. Sam y Bumblebee rescatan a Carly, matando a Laserbeak en el proceso, durante el cual encuentran un UAV dañado y alertan a los militares de los planes de los Decepticons. Debido a otro ataque de un equipo de Decepticons liderado por Shockwave, el equipo se separa una vez más. Mientras los Autobots luchan contra los Decepticons, Epps y su equipo intentan destruir el pilar de otro rascacielos. Sin embargo, son atacados por Shockwave y el Perforador, que hace que el rascacielos se derrumbe. Optimus Prime viene en su ayuda y destruye al Perforador, pero es atacado por Shockwave y queda atrapado en los cables de la grúa.
Mientras tanto, Lennox y el resto de NEST se las arreglan para entrar en la ciudad con trajes de alas, y con la ayuda de Lennox, Sam destruye Starscream con las armas que le proporciona el científico Autobot Que. Mientras tanto, los Decepticons han capturado varios Autobots, pero Dylan los convence de no mantener prisioneros y los mata a todos. Barricade ejecuta a Que, y Soundwave se mueve para matar a Bumblebee a continuación, pero los Autobots Wheelie y Brains han logrado que una de las naves de los Decepticons se estrelle, distrayendo así a Soundwave lo suficiente para que Bumblebee y los otros Autobots se liberen. Bumblebee se apodera y mata a Soundwave. Los soldados del NEST y los Marines de EE.UU. matan a los Decepticons. Los Autobots y los Tanques entran y emboscan a los Decepticons. Optimus Prime regresa y masacra a un gran grupo de Decepticons. Luego mata a Shockwave y usa el cañón del brazo de los Decepticons para derribar el pilar de control del puente espacial, desactivando el puente.
Optimus Prime se enfrenta a Sentinel Prime y los dos entablan una feroz batalla de Estudiante contra Maestro. Carly se topa con Megatron fuera de la zona de batalla principal. Habiendo sido testigo de una violenta discusión entre Sentinel Prime y Megatron, ella apela a su orgullo y le hace comprender que nunca podrá gobernar Cybertrón mientras Sentinel esté vivo. Mientras tanto, después de una larga pelea, Sentinel gana la ventaja sobre Optimus y le corta el brazo derecho. Sin embargo, antes de que pueda ejecutar a su ex-alumno, un enfurecido Megatrón ataca a Sentinel y lo daña severamente, declarando que la Tierra es su planeta para gobernar. Megatrón se dio cuenta de lo lejos que había caído en el poder en los últimos años, y ha decidido una vez más tomar su lugar legítimo en la parte superior de la cadena de mando. Mientras tanto, Dylan logra reactivar el pilar derribado, pero es atacado por Sam, que lo lanza contra el pilar, matándolo. Posteriormente, Bumblebee destruye el pilar para siempre, destruyendo así el puente espacial y, presumiblemente, Cybertron con él. Viendo esto, Megatrón ofrece a Optimus Prime una tregua con la condición de que permanezca a cargo de los Decepticons, diciendo burlonamente que no serían nada sin el otro. Dándose cuenta de que la oferta es menos que sincera, Optimus se niega y ataca a Megatron, decapitándolo con un hacha. El debilitado Sentinel Prime intenta excusar sus acciones, pero Optimus, afirmando que Sentinel «se traicionó a sí mismo», ejecuta al traicionero Prime con la escopeta de Megatron.
Con la batalla terminada, Sam y Carly se reúnen, y Simmons aprovecha la oportunidad para besar a Mearing, por quien aún siente algo, y ella hace que lo arresten. Con su planeta natal ahora más allá del alcance, y las fuerzas de los Decepticons destruidas, los Autobots restantes finalmente aceptan la Tierra como su nuevo hogar, ya que Optimus Prime afirma que los Autobots siempre estarán aquí, para proteger la Tierra y a todos los que viven en ella.