Radnja filma se događa 1987. godine kada Bumblebee nalazi utočište na otpadu u malom kalifornijskom obalnom gradu. Charlie, djevojka koja će uskoro napuniti 18. godina i pokušava naći svoje mjesto u svijetu, na otpadu otkriva oštećenog i pokvarenog Bumblebeeja. Kada ga Charlie popravi, saznaje kako on nije samo obična VW buba.
U središtu priče nalazi se odnos oca i sina, koji se proteže kroz virtualni i realni svijet: Sama Flynna (Garrett Hedlund), buntovnog 27-godišnjaka, progoni misteriozni nestanak njegovog oca Kevina Flynna (Oscarom i Grammyjem nagrađeni Jeff Bridges), nekoć najpoznatijeg istraživača virtualnih tehnologija. Istražujući neobičan signal poslan iz laboratorija Flynna starijeg - signal kojeg je mogao poslati jedino njegov otac – Sam biva uvučen u digitalni svijet u kojem je Kevin zarobljen već 20 godina. Uz pomoć neustrašive ratnice Quorre (Olivia Wilde), otac i sin kreću na putovanje kroz vizualno zapanjujući digitalni svijet kojeg je stvorio Kevin, a kojim vlada nemilosrdni nitkov koji neće prezati ni pred čim kako bi spriječio njihov bijeg.
Jacq Vaucan agent moćne korporacije specijalizirane za razvoj robota i sličnih tehnologija. Njegov zadatak je istraživanje slučajeva u kojima su roboti prekršili prvi protokol i naudili ljudima. No, tijekom naizgled rutinske istrage, Jacq će otkriti nešto što bi zauvijek moglo promijeniti odnos čovjeka i robota.