Cybertron adalah dunia penuh teknologi yang terbentuk dari tubuh dewa logam bernama Primus, dan jadi rumah bagi para robot cerdas yang hidup dengan energi bernama Energon. Di sana, para robot hidup dalam sistem kelas sosial yang cukup ketat—mereka yang punya “transformation cog” bisa berubah bentuk jadi kendaraan, sementara yang nggak punya dianggap lebih rendah. Di kota bawah tanah Iacon, ada seorang robot penambang bernama Orion Pax yang nggak punya cog. Karena penasaran banget soal sejarah bangsa mereka, ia diam-diam menyelinap ke arsip kuno buat belajar tentang Thirteen Primes, para Cybertronian pertama. Sayangnya, aksinya ketahuan penjaga, tapi sahabatnya D-16 bantu dia kabur.

Beberapa waktu kemudian, saat lagi kerja di tambang Energon, terjadi longsor besar. Orion dan D-16 nekat melanggar aturan buat nolong rekan mereka, Jazz. Tapi niat baik mereka malah bikin situasi makin parah. Akibatnya, atasan mereka yang baik hati, Elita-1, dituduh jadi penyebab kekacauan dan diturunkan jabatannya oleh pengawas kejam bernama Darkwing.

Di sisi lain, pemimpin Iacon, Sentinel Prime, baru balik dari ekspedisi mencari Matrix of Leadership, artefak legendaris yang bisa mengendalikan planet. Karena benda itu hilang, aliran Energon pun berhenti, dan para penambang dipaksa kerja keras menggali sisa energi. Meski gagal menemukannya, Sentinel mencoba menenangkan rakyatnya dengan mengadakan lomba balap jet. Orion dan D-16 nekat ikut lomba itu secara ilegal pakai jetpack, tapi mereka kalah tipis. Walau begitu, Sentinel memuji mereka karena sudah menghibur warga, tapi Darkwing malah marah dan menyeret keduanya ke tempat pembakaran sampah karena dianggap mempermalukannya. Di sana, mereka ketemu robot nyentrik B-127.

Saat ngoprek barang bekas, mereka nemu pesan darurat dari Alpha Trion, salah satu Prime yang hilang. Orion pun meyakinkan D-16 dan B-127 buat pergi ke permukaan mencari sumber pesan itu. Di tengah jalan, mereka ketahuan sama Elita yang akhirnya memutuskan buat ikut juga.

Petualangan mereka membawa ke sebuah gua misterius tempat Alpha Trion tertidur bersama jasad para Prime lain. Begitu bangun, Trion ngasih fakta mengejutkan: ternyata Sentinel Prime adalah pengkhianat yang mencuri Matrix dari para Prime dan menjual Energon ke alien bernama Quintessons biar bisa terus berkuasa. Dia juga menciptakan sistem sosial kejam dengan mencabut cog dari sebagian Cybertronian sebelum diaktifkan. Trion lalu memberi mereka cog para Prime yang gugur—yang memungkinkan mereka bisa berubah bentuk—serta chip bukti kejahatan Sentinel. Sayangnya, mereka diserang oleh tangan kanan Sentinel, Airachnid, yang menangkap Trion dan membawanya kembali ke Iacon. Sentinel pun membunuh Trion tanpa ampun.

Dalam pelarian, grup Orion ditangkap oleh pasukan elit Cybertron, High Guard, yang ternyata juga memberontak melawan Sentinel. D-16 berhasil mengambil alih pasukan itu setelah mengalahkan pemimpinnya, Starscream, tapi Orion mulai khawatir dengan ambisi dan amarah sahabatnya itu. Saat pasukan Sentinel datang menyerang, chip bukti mereka hancur, sementara D-16, B-127, dan Starscream tertangkap. Di hadapan Sentinel, D-16 tahu bahwa cog miliknya ternyata berasal dari idolanya, Megatronus Prime — dan Sentinel dengan kejam menandai wajah D-16 dengan simbolnya.

Dengan semangat dari Elita, Orion mengumpulkan kembali sisa pasukan seperti Soundwave dan Shockwave, lalu balik ke Iacon untuk menyelamatkan teman- temannya. Mereka berhasil menumbangkan Darkwing dan mengajak para penambang ikut memberontak. Dalam pertempuran besar-besaran, Orion, Elita, dan B-127 berhasil menyiarkan bukti pengkhianatan Sentinel ke seluruh kota lewat ingatan Airachnid. D-16 akhirnya mengalahkan Sentinel, tapi saat ia ingin membunuhnya, Orion mencoba menghentikan, dan tanpa sengaja D-16 menembak sahabatnya sendiri. Orion jatuh dan tampak tewas, sementara D-16 dengan dingin membunuh Sentinel, mengambil cog Megatronus, dan mengubah namanya menjadi Megatron.

Namun keajaiban terjadi. Primus menganggap Orion layak dan memberinya Matrix of Leadership, menghidupkannya kembali sebagai Optimus Prime. Dengan kekuatan baru, Optimus mengalahkan Megatron dan mengusirnya bersama pasukan High Guard. Matrix pun mengembalikan aliran Energon dan membuat para robot bisa berubah bentuk lagi. Orion alias Optimus kemudian menjadi pemimpin baru Iacon, membentuk kelompok Autobots, dan memperingatkan para Quintessons agar menjauh dari Cybertron.

Sementara itu, Megatron yang penuh amarah membentuk kembali High Guard menjadi Decepticons, menggunakan wajah Megatronus sebagai simbol mereka, dan dengan penuh dendam menyatakan perang melawan Autobots. Dan dari situlah lahir permusuhan abadi yang bakal menentukan masa depan Cybertron.

Film ini disutradarai oleh Josh Cooley, yang sebelumnya dikenal lewat animasi seperti Inside Out. Dengan Transformers One, Cooley menggarap prekuel dari franchise besar Transformers dan membawa kita ke asal-usul karakter seperti Optimus Prime dan Megatron—gaya “how it started” yang cukup fresh untuk penggemar.

Dari segi skenario, film ini ditulis oleh tim yang cukup mentereng: Eric Pearson bersama Andrew Barrer dan Gabriel Ferrari. Mereka punya tugas besar: bukan cuma menyuguhkan aksi robot-bertransformasi, tapi juga memberikan “manusiawi” ke karakter robot itu agar bisa dihubungkan dengan penonton.

Dari sisi pemeran suara (voice cast) film ini punya barisan nama besar: Chris Hemsworth sebagai Orion Pax/Optimus Prime, Brian Tyree Henry sebagai D-16/Megatron, dan Scarlett Johansson sebagai Elita-1. Ditambah lagi ada Jon Hamm sebagai Sentinel Prime dan Laurence Fishburne sebagai Alpha Trion—jadinya suara-suara keren buat karakter robot juga manusia di dunia mereka.