角色名：山姆·维特维奇 演员：希亚·拉博夫

大学毕业后和新任女友住在华盛顿特区，展开社会新鲜人的生活，在应征工作时闹了不少的笑话，之后因为杰瑞王提供的月面阴谋资料再度陷入霸天虎与汽车人之间的战争。

角色名：卡莉 演员：罗茜·汉丁顿-惠特莉

山姆的新任女友，与山姆同居在华盛顿，与山姆在白宫认识。

角色名：伦诺克斯上尉 演员：乔什·杜哈明

兰诺克斯上尉继续与汽车人为维护世界和平与无处不在的恐怖威胁进行作战，霸天虎重新袭击地球，雷诺克斯上尉义无反顾，带领NEST部队，奋勇抵抗，挑起保护地球大梁。

角色名：迪伦·古德 演员：帕特里克·德姆西

艺术品和汽车收藏家，卡丽的老板，山姆的情敌，也是人类角色最大反派，他为霸天虎入侵地球，绑架了卡莉，并逼山姆做间谍，提供汽车人的情报，无恶不作，山姆的敌人，也是影片中全民公敌。

角色名：西蒙 演员：约翰·特托罗

退休探员西蒙在《变形金刚2》一战成名后，把过去的经历写成一本畅销书，过起隐居生活。不过，地球面临危险之时，西蒙再度出山，协助山姆调查霸天虎图谋不轨的阴谋。

角色名：夏洛特·米樱 演员：弗兰西斯·麦克多蒙德

夏洛特·米林从地球防卫司令部特工变成汽车人的新领导，她虽然不是剧中反派，却是霸天虎作恶帮凶，并四处刁难山姆，一个令人咬牙切齿的人物。

角色名：净海 演员：余少群

少林弟子，平时跟师兄们穿黑衣行侠仗义；一次救人中遇上了唱歌卖艺的歌女甜儿，做成困惑，最终学懂事来而不惑，勇敢面对，送上祝福，然后专心对抗敌人。

角色名：净空 演员：释延能

少林弟子，平时与师兄弟们穿黑衣行侠仗义；救人中遇上了遗弃他的生母，拒绝相认。最终放下执着，全力救难民。

角色名：索降图 演员：熊欣欣

浪人，武功了得，但无以为生。擅长用斧头作武器，被曹蛮赏识，最终变成杀手，为了生存，渐渐走上魔道，违背良心地杀人。

角色名：宋虎 演员：师小红

威名一时的地方老军阀，侯杰为与他结盟将女儿嫁给宋虎儿子。最终反被曹蛮诛杀。