Embora carregue o nome do novo filme de Optimus Prime e companhia, Transformers: Dark of the Moon se passa entre os acontecimentos do segundo e terceiro longas-metragens da série. É possível vivenciar as batalhas entre Autobots e Decepticons enquanto detalhes sobre a aparição de uma nova ameaça à humanidade são revelados. Dessa forma, os fãs têm mais uma fonte para auxiliar na compreensão dos desdobramentos da trama.

O jogo permite controlar nos combates a maioria dos seus Transformers favoritos, sendo que cada um deles possui características específicas que tornam a experiência de jogo diferente de acordo com o personagem escolhido. Além disso, a luta pelo destino da humanidade ocorre em diversos cenários espalhados pelo planeta, desde selvas sul-americanas até a movimentada cidade de Detroit.

A jogabilidade também é totalmente nova e apresenta uma terceira forma dos Transformers, híbrida entre robô e veículo, permitindo batalhas mais dinâmicas e explosivas ao aliar agilidade e poder de fogo.