Harikalar Diyarı’nda Alice’i karşılayanlar arasında Mad Hatter karakterini canlandıran Johnny Depp de mevcut. Bu yapımda Johnny Depp ve Tim Burton yedinci kez bir araya geliyorlar. Yine Tim Burton’ın ayrılmaz oyuncu ekibinden, aynı zamanda eşi olan Helena Bonham Carter’da Kırmızı Kraliçeyi canlandırıyor. Sürpriz olarak ise oyuncu kadrosunda 2009 Oscar ödül töreninde En iyi Kadın Oyuncu Oscar’ına aday gösterilen Anna Hataway de mevcut.

Sam, Mission City’de yaşanan çatışmayı geçmişte bırakıp günlük hayata dönmek için çabalarken, Autobotlar ve Decepticon’lar arasındaki savaş her ne kadar gizli tutulursa tutulsun pek çok değişikliğe yol açmıştır. Sektör 7 bölümü bu arada dağıtılmış ve bölümün en sadık üyesi Ajan Simmons (John Turturro) işten çıkarılmıştır. Onun yerine NEST adında yeni bir kurum kurulmuştur. Lennox (Josh Duhamel) ve Epps (Tyrese Gibson) gibi sahada tecrübeli komutanlardan yararlanılan NEST, Decepticon’larla ölümcül bir çatışmaya daha girilmesini önlemek için Autobot’larla birlikte çalışmaktadır. Ne yazık ki Ulusal Güvenlik Danışmanı Theodore Galloway (John Benjamin Hickey) öngörülü biri olmadığından yaklaşan tehlikeyi tam olarak idrak edemez. Tüm savunma kurumlarının kontrolünü ele geçirmeye ve böylece onların gücüne sahip olmaya çalışan Galloway, kendince önemsiz bir kurum olarak gördüğü NEST’i, savaş tehlikesi ortadan kalktığı düşüncesiyle ortadan kaldırmayı amaçlar. İnsanların, Autobot’lar ile Decepticon’lar arasındaki savaştan herhangi bir çıkarı olmadığına inanmaktadır.

Sam’in yeni okulunda hayatı güzel bir seyre girmek üzereyken ve yeni fakat biraz baskıcı oda arkadaşı Leo’ya (Ramon Rodriguez) ile aynı derecede baskıcı fakat daha çekici Alice’e (Isabel Lucas)uyum sağlamaya başladığı sırada, Sam’in dikkati birden kafasında şimşek gibi beliren hayaller yüzünden dağılır. Büyükbabası gibi bunamaktan korkan Sam, bu hayalleri saklar, ta ki aklında uçuşan mesajları ve simgeleri daha fazla gözardı edemeyinceye kadar.

En iyi şekilde hazırlanmış planlarına karşın, Sam kendisini tekrar Autobot’lar ile Decepticon’lar arasındaki savaşta bulur ve yine evrenin geleceği tehlikededir. Henüz bilmese de, kötülük ile iyiliğin arasındaki mücadelede, en büyük gücün anahtarı Sam’in elindedir. Arkadaşlarının ve NEST’deki dostlarının, hatta anne ve babasının yardımıyla Sam nihayet Witwicky’lerin doğuştan hakkını benimser ve ailesinin felsefesinden daha fazla saklanmaz: Fedakarlık yoksa, zafer de yok!

Çevresinden kabul görme isteğiyle bir yolculuğa çıkan Astro Boy, yol boyunca birbirinden renkli karakterlerle karşılaşır ve tanışır. Maceraları sırasında insan olmanın keyfini ve duygularını keşfeder.Arkadaşlarının ve ailesinin tehlike altında olduğunu öğrenince müthiş süper güçlerine başvurmaya karar verir ve Metro City?e dönmek ve sevdiklerinin hayatını kurtarmak için harekete geçer. Bu müthiş serüveninde kahraman olmanın ne anlama geldiğini de öğrenecektir.