Hlavní obsazení:
* Shia LaBeouf jako Sam Witwicky
* Rosie Huntington-Whiteley jako Carly Spencer
* Josh Duhamel jako William Lennox
* Tyrese Gibson jako Robert Epps
* Patrick Dempsey jako Dylan Gould
* John Malkovich jako Bruce Brazos
* Frances McDormand jako Mdm. Anya Kovacsová
Podpora obsazení:
* Kevin Dunn jako Ron Witwicky
* Julie White jako Judy Witwicky
* John Turturro jako agent Simmons
* Buzz Aldrin jako on sám
* Leonard Nimoy jako Sentinel Prime (hlas)
* Ken Jeong jako Jerry Wang
Tento seznam zahrnuje jak hlavní herce, tak ty, kteří ve filmu hráli klíčové vedlejší role.