Transformers: Revenge of the Fallen - экшен по мотивам одноименного фильма Майкла Бэя "Трансформеры: Месть падших". Сюжет игры не пересекается с лентой и представлен набором разрозненных миссий, между которыми следует лишь брифинг, поясняющий задачи. Игрокам на выбор предоставляются автоботы и десептиконы. Стороны отличаются набором роботов, каждый из которых имеет свои черты и оружие.

Каждый герой обладает такими параметрами, как здоровье, сила, дальность и транспорт, в который может превращаться трансформер. Выбор того или иного персонажа сильно влияет на игровой процесс. Выбрав медлительного робота, который трансформируется в джип, можно наносить мощные удары, вести огонь из тяжелых дробовиков и ставить мины. Робот, превращающийся в самолет, отличается невероятной скоростью и оснащен снайперской винтовкой. Залетев на высокую точку, можно расстрелять противников издалека. В случае опасности, вновь собраться в летательный аппарат и быстро найти другую точку для ведения боя. Противники также могут быстро перемещаться, лазать по небоскребам и активно прессовать. Среди играбельных персонажей: Оптимус Прайм, Джетфайер, Бамблби, Сайдвайп, Джазз, Мегатрон, Старскрим, Саундвейв и много других.

Ролевая система позволяет прокачивать урон, защиту и оружие. Боевые действия пройдут в рамках городских пейзажей. Люди проезжают на машинах, город живет своей жизнью, демонстрируя неоновые вывески и баннеры, на фоне которых дерутся две огромные железки. Окружение интерактивно, поэтому позволяет схватить рекламный щит или стоящий рядом автомобиль, чтобы запустить в лицо супостату. Задания состоят из убийства вражеских войск, защиты союзников и удержания контрольной точки. Всего в Transformers 2: Revenge of the Fallen 40 подобных миссий, во время которых можно открыть страницы комиксов, отрывки мультфильмов, скетчи и много другого фансервиса. Сетевой режим представлен PvP-сражениями, где каждый игрок выбирает бойца и пытается победить оппонента.