Glavni igralec:
* Shia LaBeouf kot Sam Witwicky
* Rosie Huntington-Whiteley kot Carly Spencer
* Josh Duhamel kot William Lennox
* Tyrese Gibson kot Robert Epps
* Patrick Dempsey kot Dylan Gould
* John Malkovich kot Bruce Brazos
* Frances McDormand kot Mdm. Anja Kovač
Sporedna zasedba:
* Kevin Dunn kot Ron Witwicky
* Julie White kot Judy Witwicky
* John Turturro kot agent Simmons
* Buzz Aldrin kot on sam
* Leonard Nimoy kot Sentinel Prime (glas)
* Ken Jeong kot Jerry Wang
Ta seznam vključuje tako glavne igralce kot tiste, ki so v filmu igrali ključne stranske vloge.