実写映画版『トランスフォーマー』に登場。基本的なキャラクター設定は従来のG1コンボイに相当するが、変形後の車種はピータービルト・379モデル・トレーラートラックに変更され、ファイヤーパターンが追加されている。ロボットモードのデザインやカラーリングは従来のコンボイを踏襲しつつ全面的にリニューアルが施されている。性格は冷静沈着で思慮深く、真面目で実直、リーダーとして責任感もあり、戦いと成れば最前線に自ら赴き指揮をとり勇猛果敢な戦士で、敵は徹底的に殲滅する情け容赦なさを持つ。オートボットのリーダーとしてフリーウェイでボーンクラッシャーを倒し、メガトロンと果敢に戦った。最後はサムの提言を受けいれて地球に残留する。ピータービルト379をスキャンする前は隕石に変形していた。異形のビークルモードでありながら、どことなくG1コンボイのフレートライナーCOEタイプの面影を残す、オールドファンに向けたファンサービス的なアウトラインでデザインされている。公開に先がけたカウントダウンイベントにおいて、日本語版の声優はアニメでコンボイの声を担当した玄田哲章が担当することが発表された。英語版においてもかつてオプティマスの声を担当したピーター・カレンが担当した。玩具は簡易版やDX版・ロボヴィジョン版が存在する。なお、今回は各キャラクターの名称は米国版との統一がなされたため、日本版も「コンボイ」ではなく「オプティマスプライム」が正式名称として使用された。従来の日本版の名称に慣れ親しんだファンを考慮し、公開までに差し替えられることも検討中という情報もあったが、実際の映画や玩具では変更は行われなかった。実写映画版第2作である『トランスフォーマー/リベンジ』ではトランスフォーマー側の主役という位置づけがより明確になり、出番も増え、アクションシーンや見せ場も多い。カーロボットのファイアーコンボイに続いてコンボイの親戚が登場する。作中ではサムを守るためにメガトロンによって殺されるもマトリクスによって復活し、ジェットファイヤーのパーツによってパワーアップし、メガトロンを退け、ザ・フォールンを倒す。パワーアップ形態は飛行能力が付いただけでなく、ブラスターが大型化し腕にはバルカン砲を装備、アフターバーナーの部分はツインキャノンになっているなど火力も大幅にアップ。このパワーアップ形態はジェットパワー・オプティマスプライム（ジェットパワー・コンボイ）（JET POWER OPTIMUS PRIME）と呼ばれる。実写映画版第3作『トランスフォーマー/ダークサイド・ムーン』では、ディセプティコンとセンチネル・プライムの策略によって地球を追放されそうになるが、危機を回避しジェットウイングを装着したジェットウィング・オプティマスプライム（ジェットウィング・コンボイ）(JET WING OPTIMUS PRIME)となり最終決戦に挑む。前作で胸部をメガトロンに撃ち抜かれたため、本作ではロボットモードの胸部が微妙に変更され、その内部にマトリックスを収納している。吹き替え版の口調は前作に比べアニメ調に近いもの（アニメ版のような活発な喋り方へと変化した）になり、各種装備を内蔵したコンテナも牽引している。今作では月に沈んでいたアークを政府が隠していたことに怒りトランスフォームをしようとしなかったり宇宙飛行士に対して敬意を払ったりといったこれまで以上に感情的な部分が描かれている一方、自分の命を救い（私欲のため、そして非常に傲慢な物言いで）停戦を申し出たメガトロンと、重症を負い、命乞いをしたセンチネル・プライムを容赦なく殺すといった冷酷な面も見せている。これは彼が歩んだ過酷な人生を物語る。三部作を通してOPとEDのナレーションを担当しており、二作目までは「私はオプティマスプライム（コンボイ）」と自身の名前を言った後、最後のセリフを言っていたが、三作目のみ名前を言わず、ナレーションを終えている。実写映画版第4作『トランスフォーマー/ロストエイジ』では、G1コンボイのフレートライナーCOEタイプによく似た錆びて朽ちている73 マーモン・キャブオーバートラクターの姿で変形し、後にウェスタンスター・5700XEに酷似したトラクター（設定ではウェスタンスター・4900のカスタムモデル）を再スキャン後にトラクターに変形。前作から引き続き使用するエナジーソードやメガストライカーの他、新たに騎士の剣「ジャッジメントソード（テメノスソード）」と小銃が付随した盾「ベクターシールド（センチネルシールド）」を入手しており、また、前作まで飛行の際は外付けのブースターを使用していたが、本作では単身での飛行能力を獲得している。バトルマスクの機構も変わり、丸みを帯びたシルエットや細部の機構など、全体的により有機的なデザインとなった。ただし、下半身は以前とは異なり鎧やそのブーツのような形状になっている。 再スキャンするまではビークルモードとロボットモード共に、G1コンボイに酷似した姿をしている。再スキャン後の姿は前作までのそれとはイメージ（騎士風のイメージ）を一新しており、タイヤやヘッドライトは体内に収納されて車の原型を留めておらず、より有機的な造形に変化している。吹き替え版の口調は映画公開前の、予告編及び玩具イベント、ジャパンプレミア、トランスフォーマー博では初代アニメシリーズ風のテンションの高い演技（前作と同様、アニメ調に近いもの（アニメ版のような活発な喋り方へと変化した））となってるにもかかわらず、今作ではなぜかエフェクトが多用されて玄田哲章の声なのかわからない状態になっている。 今作では前作のセンチネル・プライムとメガトロンが引き起こしたシカゴの惨劇から5年後が舞台。結果的にオプティマス・プライム（コンボイ）をリーダーとするオートボットの協力によって地球が守られた事実をもって地球人の彼らに対する認識は変化しつつあるがオートボット否定派による迫害も激しくなっており、オプティマス・プライム（コンボイ）とオートボットは姿を消していた。かつて共にディセプティコンと戦ったサムや「N.E.S.T.」の面々とも離別。さらにある陰謀によってCIA長官ハロルド・アッティンジャーと結託した反トランスフォーマー組織「KSI」の実働部隊「墓場の風」に狙われるようになり、生き残ったオートボット達に危険を知らせながら「墓場の風」からの逃避行を続けていた。今作では前作の最終決戦で倒したはずのメガトロンが、反トランスフォーマー組織「KSI」に製造された人造トランスフォーマーの軍事用プロトタイプ（軍事用人造トランスフォーマーの試作モデル）のガルバトロン（ガルヴァトロン）として蘇生（頭部のみの状態で生存していたメガトロンが「KSI」を利用して復活を遂げたものでメガトロンの生まれ変わり）し、果敢に戦った。その直後にロックダウンのキャノン砲によって重症を負い、ロックダウンに捕えられてしまうがオートボットに助け出されロックダウンの宇宙船で共に脱出した騎士団ダイノボット（ダイナボットのリーダー格のグリムロックを己の指揮下に入る条件として力試しを挑んだ。グリムロックはプライドが高いが力ある存在には素直に協力する。）を服従させ最終決戦に挑む。単独で起動し、人造トランスフォーマー達の無線操縦システムを掌握してディセプティコン軍団を再建したガルバトロン（ガルヴァトロン）をリーダーとする人造トランスフォーマー達のディセプティコン軍団をダイナボット達と共に次々に倒し、終盤ではロックダウンとの一騎討ちで、一瞬の隙を突かれてロックダウンにジャッジメントソード（テメノスソード）で貫かれで戦闘不能に陥れてしまうが、ケイドとバンブルビーの参戦で状況は逆転。テッサとシェーンの活躍で体勢を立て直しジャッジメントソード（テメノスソード）でロックダウンを倒す。最終決戦後、有機生命体を金属化する「シード」を安全な宇宙へと持っていき創造主へ会う為に宇宙へ旅立つ。 四作目ではEDのみナレーションを担当しており、「私はオプティマスプライム（コンボイ）」と自身の名前を言った後、一作目、二作目、三作目と同様に最後のセリフを言って、ナレーションを終えている。 実写映画版第5作『トランスフォーマー/最後の騎士王』では、前作と同じ姿だが今作で終盤のみトラクターに変形。今作では前作の終盤で「創造主」へ会う為に宇宙へ旅立ち、3年かけて故郷サイバトロン星へ帰還するも、待ち構えていた創造主クインテッサに捕まって洗脳され、地球を滅ぼす刺客ネメシスプライムとして人類に牙をむく。。洗脳の影響で瞳が青から紫に染まり、顔の左半面が赤くなっている。終盤、創造主クインテッサの指示の元、アイアコンの騎士達から「マーリンの杖」を奪い去った後にバンブルビーと戦っていたが、声を取り戻したバンブルビーによって我に返り、洗脳が解かれオプティマスプライム（コンボイ）として元に戻った。完全復活を果たしたメガトロンに隙を突かれる形でマーリンの杖を奪取され、アイアコンの騎士達から猛攻撃を受けていたがケイドのタリスマンの剣によって窮地を免れたが創造主クインテッサの洗脳による責任から立ち直れなかったが、ケイドの励ましによって立ち直す。サイバトロン星地表での戦いでは、メガトロンの傘下に加わったインフェルノコンを倒し、点火チャンバー内の最終決戦では、メガトロンに一瞬の隙を突いてジャッジメントソード（テメノスソード）でメガトロンのフュージョンカノンごと右腕を切り落して点火チャンバーの外へ蹴り出す。バンブルビーに背後から創造主クインテッサを撃たせる（創造主クインテッサ自身もバンブルビーに背後から撃たれて姿をくらましたがその後人間に変身して地球に潜伏しており、地表から突き出たユニクロンの角を調査している科学者達へ接触するところで今作は終了する。） 五作目ではOPの冒頭のみセリフを言い、EDのみナレーションを担当しており、「私はオプティマスプライム（コンボイ）」と自身の名前を言った後、一作目、二作目、三作目、四作目と同様に最後のセリフを言って、ナレーションを終えている。 実写映画版第6作『バンブルビー (映画)』では、実写映画版シリーズの第1作である『トランスフォーマー』の出来事から20年前となる1987年で、サイバトロン星にいるロボットモードのデザインやカラーリングはG1コンボイに酷似した姿をしている。