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2011年，霸天虎卷土重来，他们获得了变形金刚战争中的新力量——头领战士！

在了解到头领战士和行星马斯特的起源后，汽车人迅速行动，试图找回失踪的领导模块。

随着丢失的领导模块被找回，争夺赛博坦控制权的竞赛重新开始，汽车人必须确保对星球的掌控。

霸天虎在声波与录音机激战后成功将其重组，并更名为音板。与此同时在地球上，六面兽以战斗基地形态派遣铁甲龙袭击能源工厂，却被赶来的猛大帅拦截。双方激战正酣时，一只神秘生物破土而出，用能量冲击使猛大帅瘫痪。 通天晓将情况汇报给赛博坦上的补天士，尽管仍为录音机的损毁而痛心，补天士决定派遣博派磁带军团前往调查。补天士同时宣布赛博坦科学家已成功修复录音机——他以双履带的全新形态重生。重逢仪式结束后，双履带率领赛博坦磁带军团奔赴地球战场。

汽车人头领战士们在福特的飞船中飞行时，发现了两名身穿外骨骼装甲、伤势严重的生物。他们将这两个生物带进飞船内救治，同时聆听他们的遭遇。 这两个外星人透露他们来自野兽星球，那里的居民形似人形动物。他们的星球正遭受霸天虎的袭击，霸天虎奴役着他们的族人，而他们自己也是勉强逃出生天。他们请求汽车人帮助他们将霸天虎驱逐出家园。 就在汽车人头领战士们制定战略时，转轮和丹尼尔与一只小型战斗兽成为了朋友。这只战斗兽带领他们前往敌人的基地，结果两人都被俘虏了。听闻此事的补天士带着飞车队和火焰战士赶到。汽车人头领战士们试图营救丹尼尔和转轮，却遭遇了霸天虎头领战士的阻截。

飞行太保在外太空巡逻时，发现一颗蕴藏神秘力量的大型陨石正朝地球袭来。与此同时，沙漠地带巡逻的神风队遭遇狂飙与龙头部队的突袭。 太空中，巨无霸福特启动飞船炮火轰击陨石却毫无效果。地球战场上，惊破天与霸天虎头领战士同扫荡队汇合，却遭调节车部队小队突袭拦截。随后赶到的汽车人头领战士与神风队向霸天虎阵营发起挑战。 调节车部队试图拦截陨石，反遭重创飞船损毁。汽车人头领战士再度升空，在太空中与霸天虎头领战士及惊破天狭路相逢。 丹尼尔之所以能够真正降落在陨石上，是因为他并非由金属构成。他发现这实际上是霸天虎为了消灭汽车人而建造的一艘宇宙飞船。他设法破坏了飞船的控制系统并将其炸毁，这让惊破天大为恼火。

一个神秘黑影向惊破天献计，意图彻底消灭汽车人。在塞伯坦基地，阿尔茜收到消息：塞伯坦前线防御要塞布拉姆星正遭狂派袭击。 巨无霸福特与头领战士前往调查，却只发现遍地尸骸。补天士与通天晓赶来勘察损毁情况，发现部分机密文件失窃。补天士当即率领飞车队奔赴太空，直指布拉姆星。 与此同时，巨无霸福特与头领战士被困入旋转堡垒，被流沙活埋于荒漠之中，而霸天虎头领战士在外围狞笑。为求生存，众人必须唤醒四百万年前在马斯特沙漠特训时掌握的技能。 通过头部互换战术突围后，他们与霸天虎头领战士正面对决。惊破天乘着大火车突然现身，但补天士率领飞车队及时赶到，汽车人战士最终将霸天虎全员轰入流沙深渊。

在赛博坦基地，一场摇滚音乐会的转播被一个神秘身影打断，他威胁称若不满足其要求就将摧毁城市。在纽约，头领战士们截获了这段信号，却发现发出威胁的是另一个不同的身影。总计有六个不同的身影在六个不同地点发出同样的威胁。 在英国的森林里，一只凶猛的翼狼发动了攻击；头领战士和大力金刚前往调查，却为时已晚。在另一座城市，一把激光枪四处飞行，摧毁了许多建筑，但头领战士们又一次迟了一步。丹尼尔和火车机器人一起买完礼物回来，头领战士们因此责备火车机器人没有帮忙。丹尼尔感到难过，因为他曾请火车机器人帮他挑选给父亲的礼物，于是冲出了房间。头领战士们随后道歉，看到丹尼尔正在玩一枚忍者镖。郭文回忆起他最好的朋友被一个忍者杀害。

在塞伯坦星球上，由于魔力神球的运作，和平再次降临。一种名为赛伯特拉隆的新型合金被研制出来，其强度远超塞伯特尼姆合金。霸天虎磁带部队发现了这一情况，音板向惊破天汇报称，这种新型合金能助他击败赛博坦人。 与此同时，在地球上，头领战士们正通过训练保持战斗状态。惊破天派遣巨狰狞夺取合金，其余霸天虎则前往新基地。霸天虎头领战士与六面兽会见了神秘的萨克巨人，商讨下一步行动，而汽车人头领战士此时已抵达霸天虎基地。随后，战车队、飞虎队与霸天虎头领战士跟随惊破天降临塞伯坦，在这颗星球上掀起腥风血雨。

巨狰狞遭遇了飞车队的拦截，此时守护神击倒了混天豹。汽车人继续筹划阻止惊破天获取新型合金的计划，与此同时，郭文发现了人狼和蝙蝠魔。他注意到他们正深入赛博坦内部，试图弄清他们的意图，并向其他头领战士发送了心灵感应信息。其他头领战士赶到，攻击了人狼和鳄龙，而郭文则潜入地下阻止蝙蝠魔。地表上，战斗仍在激烈进行，星球遭受的破坏越来越严重。就在郭文赶到时，蝙蝠魔成功找到了魔力神球的密室并安置了炸弹。汽车人无法拆除炸弹，于是在一番艰难的道别后逃离了星球。惊破天刚抵达魔力神球密室，炸弹就爆炸了，他被卷入爆炸之中。随后，补天士、杯子和罗嗦出发为汽车人寻找新的家园，留下巨无霸福特负责指挥。

阿尔茜、丹尼尔和转轮凝视着夕阳，回忆着家园如何被霸天虎摧毁。福特和斯派克决定举办一场小型派对来提振汽车人士气。费特唱起卡拉OK，转轮因能量过载昏睡过去，而郭文与阿尔茜翩翩起舞。 与此同时，霸天虎营地中，自爆炸后便失踪的惊破天被音板、六面兽和头领战士们认定已阵亡。突然一道身影显现，霸天虎们以为是惊破天归来，不料出现的却是撒克巨人，他宣布惊破天依然存活。 汽车人继续建造用于发射新型太阳能卫星的火箭飞船，却被蝙蝠魔暗中监视。狂飙和瘟疫派出冲云霄阻止火箭发射，促使飞车队们合体为雷电迎战，头领战士们也加入战局。

当通天晓和弹弓正在秘鲁调查一些奇怪的地震活动时，汽车人头领战士派出钢钳和犀牛去探查黑星云内部的情况。星云内部有一颗名为撒克的星球，被奴役的野兽金刚正在撒克巨人的驱使下建造一座巨型建筑。 在安第斯山脉，一座休眠火山突然喷发，守护神和飞车队被派去救援附近居民。他们遭遇了巨狰狞和霸天虎头领战士的阻挠。其他汽车人则利用排炮飞抵地球，击退了冲云霄，飞车队成功疏散了人类。

在旧金山市，一株巨大的食人植物突然从地下冒出，引发大规模恐慌并造成严重破坏。为此，通天晓派出神风队、飞行太保和列车队前往支援，却遭遇混天豹的拦截，后者与雷电展开激战。通天晓联系了巨无霸福特和博派头领战士，他们随即赶往旧金山。众人先遭食人植物重创，又被霸天虎头领战士嘲讽，此时第二株食人植物现身，第三株则出现在维特维奇家附近。飞天虎与计算王交战之际，混天豹对上了大无畏。其中一株食人魔植物竟能行走，它袭击了汽车人的地球基地，另一株则进攻巨无霸福特的战斗要塞。危急关头，福特亮出能量神剑，基地骤然变形为巨型机器人——巨无霸福特！他成功摧毁食人魔植物，其余怪物也随之爆炸消亡。

霸天虎计划通过在火星南北两极同时引爆来炸毁火星。与此同时，斯派克、丹尼尔、转轮和飞车队正在火星上进行地质勘测时，探测到南极发生了剧烈的地震活动。六面兽派铁甲龙去攻击猛大帅，自己则去追击神风队。通天晓将猛大帅变形，与铁甲龙展开激战。在火星上，霸天虎袭击了勘测小队。随后，汽车人头领战士抵达战场与巨狰狞交战，而龙头部队则伏击了其他人，绑架了丹尼尔、转轮和夜行号。他们将三人囚禁起来，并透露了霸天虎摧毁火星的计划——通过发射陨石毁灭地球。丹尼尔、转轮和夜行号成功逃脱，并通知了前往火星调查的巨无霸福特。霸天虎头领战士袭击了郭文等人，同时撒克巨人正策划摧毁巨无霸福特的阴谋。博派头领战士们陷入陷阱，遭受重创。

当福特试图变形为巨无霸福特时，被等离子炮击中，失去了变形所需的超级能量。斯派克发现霸天虎找到了利用赛博坦爆炸产生的等离子能量的方法，以此来压制福特。龙头部队继续执行撒克的计划，通过钻探火星两极来引爆火星，与此同时，费特和郭文探测到了霸天虎的头领战士并前去调查。福特看到自己的部队节节败退，命令飞车队前往火星支援。雷电及时赶到帮助头领战士，但撒克突然下令霸天虎撤退。通天晓派遣双履带和他的磁带部队去侦察霸天虎的动向，他们看到六面兽利用太空桥前往乔洛星的霸天虎基地。在那里，他们目睹了黑星云内行星的毁灭以及撒克新战斗站——撒克巨人的诞生，随后撒克巨人前往火星摧毁福特巨人。

In the middle of Scorponok's coronation as the new Decepticon emperor, the Autobots attack and an old enemy makes a surprising return!

The Autobots respond when an emergency request for energy comes from the other-dimensional planet Sandra.

Spike attempts to negotiate peace with Galvatron, but all is not as it seems as the Decepticons, now joined by the Horrorcons, plan their next evil scheme.

When the Decepticons attack the planet Hive, the Autobots have to prove their good intentions to the planet's inhabitants before they can save them!

The Decepticons' newest target is the energy-rich Twin Star planetary system, but before the Autobots can come to its defense, the Headmasters are going to have to settle their own arguments first!

The Transformers' interplanetary travels bring them to planet Darhos, where the Autobots aid desperate prisoners in overthrowing the Decepticons and the planet's decadent ruling class. But that's not all - the key to defeating Scorponok is also hidden on this world!

The Headmasters come to Highbrow's rescue when the Decepticons invade the beautiful world of Paradise.

The Autobot and Decepticon clones enter the fray as both factions search for the hidden proton energy of Pirate Planet.

Whaddaya think happens?

With the true extent of Galvatron's master plan revealed, the Autobot Headmasters face the Emperor of Destruction in a final battle in the Arctic.

With Scorponok established as leader of the Decepticons once more and Spike on the verge of death, the fate of Earth hangs in the balance, and only Chromedome can save the day by discovering the long-held secret of Scorponok's weak spot!

With the Decepticons having fled Earth, the Autobots begin the clean-up operation, but things go awry when a discarded bomb threatens the planet's safety. Can the newest Autobot arrivals save the day? And what are the Decepticons planning now?

The birth of the Targetmasters heralds another heartbreaking loss for Chromedome when the Autobots pursue the Decepticons back to planet Master.

It's Chromedome and Daniel to the rescue when the Decepticons kidnap Wheelie and ransom him in exchange for the secrets of the Master Sword. But are the Autobots ready for... the Duocons?!

It's a race against time for the Autobots as they search for the Decepticons' hidden base before the Zarak Shield can be completed.

The Autobot Headmasters team up with the young warriors of planet Master for an attack on the Decepticons, but when things go wrong, the Master Sword and the Zarak Shield finally meet in combat!

Separated from their comrades by an asteroid storm, Daniel and Sixshot are thrust together when they become stranded on a dangerous planet, and Daniel discovers that the ninja may not be all that he appears.

Chromedome and Sixshot's rivalry explodes when the ninja challenges the Headmaster to a one-on-one duel in the asteroid belt.

Chaos erupts on Earth when the Decepticons return and massive "Death Towers" appear in strategic locations across the planet. Can the Autobots stop Scorponok's final attempt to destroy the world?

With Death Towers all over the planet releasing energy that threatens to tear the Earth apart, everything comes down to a climactic battle between the assembled forces of the Autobots and Decepticons at the North Pole, where Fortress Maximus and Scorponok have their final showdown!