| 凯德·伊格尔 | 马克·沃尔伯格
 | 发明家，在事业上一直郁郁不得志，无意买回一辆废弃的破卡车，在自己的修理过程中不小心激活了这一堆破铜烂铁，才发现这原来是休眠中的擎天柱。谁知原打算用来做实验的这辆废卡车却引来了人类大反派和霸天虎们两派恶势力，将他和女儿的生活搅得一团糟。 |
| 泰莎·伊格尔 | 妮可拉·佩尔茨
 | 这位17岁少女很小时候就失去了母亲，现在还处于叛逆青春期，会将OneDirection海报贴在房间里，讨厌老爸整天买废弃品回来搞些没用的发明，甚至偷偷交往了一个外籍男朋友——不过这一切都在她被抓到了禁闭庞大的飞船上后而彻底改变。 |
| 肖恩 | 杰克·莱诺
 | 泰莎·伊格尔的男友，这个爱尔兰赛车手虽然为了尊重过度保护女儿的老丈人凯德，只好答应先与泰莎偷偷摸摸谈恋爱，但在他解救了女友后，逐渐得到凯德的信任，并一起加入到汽车人的同盟阵营当中。 |
| 苏月明 | 李冰冰
 | 一直以强势的职场女性形象出场，作为公司中国区的CEO，她当然与约书亚形影不离，且能文尚武。在汽车人和霸天虎杀到香港的时候，是她保护着约书亚和凯德护送重要的种子到某个地点。 |
| 约书亚 | 斯坦利·图齐
 | 自信得过于傲慢，他利用“前三部”那些变形金刚在地球留下的残碎片研究制造出自己的变形金刚，成立了这家掌握变形金刚核心制造技术的KSI公司。 |
| 达茜 | 索非亚·迈尔斯
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| 卢卡斯 | T·J·米勒
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| 萨沃伊 | 提图斯·维里沃
 | 反间谍机构的队长，是哈罗德的左膀右臂，他们会那么快赶到凯德的农场抓捕擎天柱，是因为凯德的伙伴卢卡斯出卖了凯德。 |
| 哈罗德·艾汀格 | 凯尔希·格兰莫
 | 野心勃勃的他打算掌控并且利用变形金刚的技术，带领“墓风小队”这个神秘组织，致力于清除掉地球上所有的变形金刚。 |
| 摩托车手 | 吕良伟
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| 电梯拳手 | 邹市明
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| 敞篷车帅哥 | 韩庚
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| 中国国防部长 | 巫刚
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| 军队女秘书 | 纪培慧
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| 电梯美女 | 赵茜
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| Joshua'；sAssistant | 阿比盖尔·克莱茵 | |
| Realtor | CleoKing
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| Joshua'；sAssistant | 维多利亚·诺尔德 | |
| Joshua'；sAssistant | 梅勒妮·斯贝克特 | |
| HongKongPoliceChief | 王敏德
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| Cate | 夏奈尔·塞拉亚
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| Townsperson | 克丽丝汀·米勒
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| GillWembley | JamesBachman | |
| KSISecurityOfficer | 丹·莱瑟姆
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| ArcticSiteForeperson | 格伦·基奥
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| NewsCrew | AaronLeeWright | |
| KSIAgent | SaúlSalcedo-Frau. | |
| RobotThief | B.AdamBaillio | |
| WomaninElevator | CandiceZhao | |
