Optimus Prime entre dans Transformers: The Last Knight comme le chef survivant des Autobots et comme l'une des figures centrales subsistant du long conflit entre Autobots et Decepticons. Avant les événements du film, Cybertron avait été dévastée et la Terre était devenue de plus en plus hostile envers les Cybertrôniens. À la suite des événements de Transformers: Age of Extinction, Optimus quitta la Terre et voyagea dans l'espace à la recherche des êtres responsables de la création des Transformers. Son départ laissa les Autobots sans leur chef pendant une période où les Transformers avaient été déclarés illégaux sur Terre et étaient traqués par la Force de Réaction aux Transformers. Le film commence donc avec Optimus déjà séparé des Autobots et poursuivant un objectif personnel lié aux origines de Cybertron et à ses créateurs.

L'arrivée d'Optimus sur Cybertron devient l'événement déterminant de son histoire dans ce film. Lorsqu'il atteint la planète en ruines, il la reconnaît immédiatement comme sa patrie et réagit à l'état dans lequel il la trouve. Quintessa apparaît alors et se présente comme la « Prime de la Vie » et affirme qu'elle l'a créé. Le film présente sa revendication comme partie intégrante de son explication des origines des Transformers, bien qu'il n'établisse pas indépendamment chaque détail de cette revendication en dehors du propre récit de Quintessa. Elle dit à Optimus que sa guerre a détruit Cybertron et soutient qu'il doit aider à la restaurer. Optimus rejette son accusation selon laquelle il aurait causé la guerre et désigne Megatron comme celui qui l'a déclenchée. Quintessa prend néanmoins le contrôle de lui, lui dit qu'il lui appartient et conditionne sa restauration de Cybertron à l'exécution de ses ordres.

Sous le contrôle de Quintessa, Optimus est transformé en l'état identifié dans le film comme Nemesis Prime. Cela n'est pas présenté comme la découverte d'un Cybertrônien distinct qui aurait vécu indépendamment sous ce nom auparavant. Dans The Last Knight, Nemesis Prime est Optimus Prime agissant sous le contrôle de Quintessa. Quintessa explique que son sceptre, décrit comme son pouvoir de création, lui a été pris par ses douze chevaliers gardiens et caché sur Terre. Elle déclare en outre que le sceptre est nécessaire pour rendre la vie à Cybertron. Son plan exige que la Terre soit sacrifiée car elle identifie la planète elle-même comme Unicron, un ancien ennemi de Cybertron, et compte drainer sa vie. Lorsque Quintessa lui dit que la Terre mourra et que Cybertron renaîtra, elle s'adresse explicitement à lui comme « Nemesis Prime ». Il déclare alors qu'il combattra quiconque se dressera sur son chemin.

Le but de Nemesis Prime dans le film est donc directement lié à la restauration de Cybertron. Son objectif assigné est de récupérer le sceptre de Merlin sur Terre et de le rapporter à Quintessa afin que son pouvoir puisse être utilisé contre Unicron. Son rôle est par conséquent une extension temporaire du plan de Quintessa plutôt qu'une nouvelle histoire de vie séparée de celle d'Optimus Prime. Le film ne donne pas à Nemesis Prime une enfance indépendante, une origine séparée, une carrière militaire séparée, des relations séparées, ou une vie existant avant que Quintessa ne prenne le contrôle d'Optimus. Ces détails iraient au-delà de ce que le film établit.

Le conflit à Stonehenge devient le point décisif de la brève existence de Nemesis Prime. Optimus atteint la Terre et affronte Cade Yeager, Bumblebee et les autres tout en tentant d'obtenir le sceptre. Lors de la confrontation, il combat des personnes et des Cybertrôniens qui lui étaient auparavant liés. Le contrôle qui lui est imposé finit par être rompu lorsque la voix de Bumblebee déclenche les souvenirs et l'identité d'Optimus. Le film traite ce moment comme la restauration d'Optimus Prime plutôt que comme la mort d'un personnage distinct nommé Nemesis Prime. Après ce point, il agit de nouveau en tant qu'Optimus et participe à l'effort visant à empêcher Quintessa de détruire la Terre.

Une fois libéré du contrôle de Quintessa, Optimus reprend son rôle dans la bataille finale et aide à arrêter la menace immédiate pesant sur la Terre et Cybertron. Il affronte les forces de Quintessa, participe à l'assaut contre la position ennemie et aide à empêcher la destruction de la Terre. Ses actions durant cette partie du film le rétablissent dans la position qu'il occupait avant sa corruption. Le film n'établit pas que l'identité Nemesis Prime modifie de façon permanente son nom, son statut ou son existence. Au lieu de cela, la conclusion montre Optimus continuant en tant que le même individu après la rupture du contrôle.

À la fin de The Last Knight, la position historique d'Optimus est passée de celle d'un chef Cybertrônien isolé cherchant ses créateurs à celle d'une figure dirigeant de nouveau les Autobots vers leur monde natal. Son message final déclare que la Terre et Cybertron sont désormais liées et que les deux mondes doivent réparer leurs planètes et travailler ensemble pour survivre. Il diffuse ensuite un appel aux Autobots leur disant qu'il est temps de rentrer à la maison. Le film se termine donc avec la restauration de Cybertron devenant la prochaine étape de sa vie plutôt que la conclusion de son histoire.

Pris strictement du film, la biographie d'Optimus Prime dans The Last Knight est donc la continuation d'une longue vie façonnée par la destruction de Cybertron, son rôle de chef des Autobots, son départ de la Terre pour chercher ses créateurs, sa rencontre avec Quintessa sur les restes mourants de Cybertron, sa transformation forcée en Nemesis Prime, sa mission ordonnée de récupérer le sceptre de Merlin, son utilisation temporaire comme instrument du plan de Quintessa, sa récupération de sa véritable identité grâce à la voix de Bumblebee, et son retour à la cause des Autobots. Le film laisse ses origines plus profondes délibérément liées au mystère des créateurs des Transformers et aux affirmations de Quintessa, tandis que son héritage immédiat est laissé dans la décision de ramener les Autobots vers Cybertron et d'œuvrer à la survie et à la réparation des deux mondes.