该电影由迈克尔·贝执导，希亚·拉博夫、罗茜·汉丁顿-惠特莉、乔什·杜哈明、约翰·特托罗、泰瑞斯·吉布森、帕特里克·德姆西、弗兰西斯·麦克多蒙德、约翰·马尔科维奇、凯文·杜恩、朱丽叶·怀特、艾伦·图代克、郑肯、格伦·莫肖尔、莱斯特·斯派特、巴兹·奥德林、比尔·奥雷利、拉维尔·伊斯亚诺夫、Dustin Dennard、斯科特·C·罗伊、詹姆斯·D·韦斯顿二世、米卡尔·威戈、肯尼·谢尔德、乔什·凯利、安庆名惠子、拉莫尼卡·加勒特、约翰托宾、拉里·克拉克、汤姆·维图、托马斯·克劳福德、凯文·塞兹摩尔、阿兰·皮特鲁塞泽维斯基、迈克尔·丹尼等主演，于2011年上映。在156分钟的叙事中，《变形金刚3》（又名：变形金刚3：黑月降临(港)、变形金刚3：月黑之时、变形金刚 Ⅲ、变3、Transformers: Dark of the Moon 3D）距今50多年前，一艘来自赛博坦的飞船坠落月球，由此引发了美苏两国的太空竞赛。人类争相登上月球，只为一探飞船残骸中的秘密。时间回到21世纪初，经过几番征战，汽车人终于挫败霸天虎的入侵，继而与人类合作，共同保卫美丽的地球。然而发生在切尔诺贝利的事件却将尘封已久的月球计划重新摆到桌面。为了防止霸天虎找到能量柱为非作歹，擎天柱与战友飞赴月球，更从当年的飞船中救出了汽车人的先代领导者——御天敌。御天敌是能量柱的发明者，将上百根能量柱集合在一起便可制造太空桥，实现物质的瞬间传送。 忙着找工作以及和女友卡莉（罗茜·汉丁顿-惠特莉Rosie Huntington-Whiteley 饰）经营爱情的山姆（希亚·拉博夫 Shia LaBeouf 饰）无可避免地卷入其中，他渐渐发现霸天虎的操纵一切的阴谋，却不知更大的阴谋和危机隐藏在那月影背后……