バンブルビー (Bumblebee)見た目: さらにスタイリッシュに進化した、黄色の2011年型シボレー・カマロに変形します。性格: 変わらずサムを深く愛していますが、今作ではオートボットの公式任務で世界中を飛び回っているため、少し大人びたプロの戦士としての頼もしさが増しています。立場: オートボットの主力戦士です。サムが新しい恋人カーリーと共にディセプティコンの占領下に残された際、危険を顧みずシカゴの戦場へ突入し、決死の救出作戦を敢行します。

見た目: 黒のGMCトップキック・C4500に変形。今作では両腕の銃がさらに大型のヘビー・アイアン・キャノンに強化されています。性格: 荒々しい武闘派ですが、かつての司令官センチネル・プライムに対しては深い敬意を払うなど、義理堅い一面を持ちます。立場: オートボットの武器戦術専門家です。地球防衛の要としてセンチネルを護衛していましたが、そのセンチネルの予期せぬ裏切りに遭い、背後から腐食性の酸を発射する銃で撃たれ、全身が塵となって消滅するという悲劇的な最期を遂げます。

見た目: これまで同様、黄緑色のハマー・H2のレスキュー車に変形します。性格: 冷静沈着で、常にチームの現状を技術的・医学的に見守る真面目な性格です。立場: 軍医兼科学者です。チェルノブイリ原発跡地での調査や、月からのセンチネル回収など、専門知識が必要な任務でオプティマスを常に一線で支え続け、シカゴの最終決戦でも生存します。

見た目: 赤と白の巨大なローゼンバウアー・パンサー（空港化学消防車）に変形します。右腕に巨大な両刃の剣（プライマリー・ブレード）、左腕に大型の盾（エナジー・シールド）を装備した、古代の重騎士のような圧倒的な風格を持ちます。性格: 冷酷な現実主義者です。故郷サイバトロン星の復興を誰よりも願うあまり、「星の再生のためなら人類の奴隷化も辞さない」という歪んだ正義感を持っています。立場: オプティマスの先代のオートボット総司令官であり、オプティマスの師です。長年月の裏側に隠された宇宙船「アーク」で眠っていましたが、復活後にディセプティコンと裏で手を組んでいたことが判明し、本作の最大の敵（ラスボス）として立ちはだかります。

見た目: 前作でオプティマスに顔の右側を破壊されたため、ボロボロの頭部を隠すようにボロ布のフードを纏っています。錆びついたマック・タイタン（大型タンクローリー）に変形します。性格: 過去の威厳は失われ、アフリカの荒野でハイエナたちを従えて潜伏するほど落ちぶれています。しかし、センチネルに主導権を握られたことで、激しい嫉妬とプライドの傷つきを感じています。立場: ディセプティコンのリーダーですが、今作ではセンチネルの計画の「協力者（実質的な部下）」のような屈辱的立場にあります。終盤、カーリーの挑発によってプライドを取り戻し、センチネルを背後から襲撃します。

見た目: エイリアンタトゥーが施されたF-22 ラプターに変形します。性格: 相変わらず狡猾で、落ちぶれたメガトロンを内心見下しつつも、目の前では卑屈に従う利己主義者です。一般市民やサムをいたぶることを楽しむ残虐さを持っています。立場: 航空参謀です。シカゴを占領したディセプティコンの空中部隊を指揮し、人間たちを文字通り空中から蹂躙しますが、サムがNESTから支給された特殊な武器（グラップリング・グローブと爆弾）を駆使した決死の反撃に遭い、目を爆破されて爆死します。

見た目: 巨大な機械の怪鳥の姿をしています。隠密行動のために、家庭用の薄型液晶テレビや、オフィスにあるコピー機、さらには小型のピンク色のバンブルビー風ロボットなど、様々な日用品に擬態する驚異的な変形能力を持ちます。性格: 冷酷で執念深く、メガトロンの命令を完璧に遂行する忠実な暗殺者です。立場: ディセプティコンの暗殺者・スパイです。メガトロンとセンチネルの過去の密約を知る人間関係者を次々と口封じのために抹殺していきました。終盤、カーリーを襲いますが、サムとバンブルビーの連携により頭部を撃ち抜かれて死亡します。

サム・ウィトウィッキー 見た目: 大学を卒業し、スーツを着て就職活動を行う一般青年です。性格: かつて世界を2度救った英雄であるにもかかわらず、政府から無視され、定職にも就けない現状に激しい焦りと苛立ちを抱えています。しかし、危機が迫ると再び驚異的な行動力を発揮します。立場: 人間の主人公です。就職した企業でトランスフォーマー絡みの陰謀に気づき、独自に調査を開始。シカゴ決戦ではNESTの兵士たちと共に最前線に飛び込み、ハイテク武器を駆使してスタースクリームを撃破するなど、過去最高の執念を見せます。

見た目: サムの新しい恋人で、イギリス大使館に勤める非常に美しく知的なブロンド美女です。性格: 気が強く、非常に肝が据わっています。サムの不遇を支える優しさを持つ一方、メガトロンを言葉巧みに誘導する天才的な心理戦の才能を持っています。立場: 本作の新ヒロインです。上司のディランがディセプティコンの人間側の協力者であったため人質にされますが、サムに救出されます。クライマックスでは、センチネルに圧倒されていたメガトロンに対し「このままではお前はセンチネルの犬のままだ」と言い放ち、ディセプティコン同士の同士討ちを誘発させる決定的な役割を果たしました

見た目: 暴露本ヒットで大富豪になり、高級スーツを着用。性格: 自信過剰ですが友情に厚いです。立場: 元セクター7の男。豊富な財力と知識で陰謀の核心へとサムを導く頼れる相棒です。