Hlavné obsadenie:
* Shia LaBeouf ako Sam Witwicky
* Rosie Huntington-Whiteley ako Carly Spencer
* Josh Duhamel ako William Lennox
* Tyrese Gibson ako Robert Epps
* Patrick Dempsey ako Dylan Gould
* John Malkovich ako Bruce Brazos
* Frances McDormand ako Mdm. Anya Kovacsová
Podpora obsadenia:
* Kevin Dunn ako Ron Witwicky
* Julie White ako Judy Witwicky
* Ján Turturro ako agent Simmons
* Buzz Aldrin ako on sám
* Leonard Nimoy ako Sentinel Prime (hlas)
* Ken Jeong ako Jerry Wang
Tento zoznam zahŕňa hlavných hercov aj tých, ktorí vo filme hrali kľúčové vedľajšie úlohy.