ตัวละคร ของ ทรานส์ฟอร์เมอร์ส อภิมหาสงครามแค้น

มนุษย์

แซม วิทวิคกี้ (ให้เสียงภาษาไทยโดย กริน อักษรดี) ในภาคนี้แซมได้เข้าไปศึกษาในมหาวิทยาลัย และอยากจะไปให้พ้นจากวังวนระหว่างตัวเขากับออโต้บอทส์ แต่เหตุการณ์ที่ออพติมัส ถูกเมกะทรอนสังหารในป่าทำให้แซมต้องหาทางช่วยชุบชีวิตออพติมัสให้จงได้
มิเคล่า (ให้เสียงภาษาไทยโดย อังคณา พานประทีป) แฟนของแซม ที่ร่วมทุกข์ร่วมสุขกับแซมมาตั้งแต่ภาคแรก
ลีโอ (ให้เสียงภาษาไทยโดย ศิริชัย เจริญกิจธนกุล) เพื่อนใหม่ของแซมที่มหาวิทยาลัย อุปนิสัยส่วนตัวเป็นคนขวัญอ่อน สติแตกได้ง่าย
เลนนิกซ์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย จิราวัฒน์ วชิรศรัณย์ภัทร) ในภาคนี้ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้บัญชาการของหน่วยเนสท์ และคอยช่วยให้ออโต้บอทส์พ้นจากข้อกล่าวหาต่าง ๆ นานา
กัลโลเวย์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย สกล รัตนพรหมมา) เป็นบุคคลหนึ่งที่ไม่เห็นด้วยกับการให้ออโต้บอทส์อาศัยอยู่ในโลก แต่ภายหลังถูกเลนนิกซ์จับกัลโลเวย์ไปทิ้งไว้ที่ส่วนหนึ่งของประเทศอียิปต์
รอน วิทวิคกี้ (ให้เสียงภาษาไทยโดย พีรศักดิ์ เกษร) พ่อของแซม
จูดี้ วิทวิคกี้ (ให้เสียงภาษาไทยโดย เบญญาภา เพิ่มสุริยา) แม่ของแซม
ซีมัวร์ ซิมมอนส์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย สามารถ เมฆะวิภาค) อดีตหัวหน้าหน่วยเซกเตอร์เซเว่น หลังจากหน่วยนี้ถูกยุบ เขาจึงกลายเป็นคนตกอับต้องไปเปิดร้านขายเนื้อสัตว์กับแม่ของเขา จนกระทั่งพวกของแซมมาขอความช่วยเหลือหลังจากออพติมัสสิ้นชีพไปไม่นาน และซิมมอนส์ตัดสินใจช่วยเหลือพวกเขาตามคำขอ จึงได้รับโอกาสให้เข้าทำงานในราชการอีกครั้ง
นายพลมอเชาว์เวอร์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย บุญชนะ โชควิชาโกศล) เป็นผู้บัญชาการทหารที่ช่วยเลนนิกซ์คัดค้านความคิดของกัลโลเวย์ที่จะต่อต้านหุ่นยนต์ออโต้บอทส์

ออโต้บ็อทส์

ออพติมัส ไพรม์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย ธงชัย ชาญชำนิ) ผู้นำของฝ่ายออโต้บอท แปลงร่างเป็นรถบรรทุกปีเตอร์บิลท์ สีน้ำเงินแดง ในภาคนี้ ออพติมัส และเหล่าออโต้บอทร่วมปฏิบัติการปราบปรามดีเซปติคอนส์กับหน่วยจู่โจมลับ นามว่า เนสท์(NEST)องค์กรที่รัฐบาลสหรัฐฯ ก่อตั้งขึ้นมาเพื่อทำงานร่วมกับออโต้บอทส์และกลุ่ม สหรัฐอเมริกา
บัมเบิ้ลบี หุ่นยนต์สีเหลือง เป็นหุ่นยนต์ที่คอยพิทักษ์ แซม วิทวิคกี้ และมิเคล่า
ไอรอนไฮด์ เป็นหุ่นยนต์นักรบแถวหน้า ของออพติมัส ไพรม์ ไอรอนไฮด์แปลงร่างเป็นรถจีเอ็มซี ท็อปคิก เขามักจะมีรอยแผลจากการรบมากที่สุดในหมู่พี่น้อง และช่ำชองในการใช้อาวุธหนัก
แร็ดเชต (ให้เสียงภาษาไทยโดย ศุภสรณ์ มุมแดง) หุ่นยนต์แพทย์แปลงร่างเป็นรถกู้ภัยสีเหลือง
สกิ๊ดส์และมัดแฟล็ปส์ (ให้เสียงสกิ๊ดส์ภาคภาษาไทยโดย โอม เปล่งขำ) หุ่นฝาแฝด แรกเริ่มเดิมทีทั้งคู่จะแปลงร่างเป็นรถขายไอศกรีมก่อน จนเมื่อสงครามที่เซียงไฮ้ยุติลง สกิ๊ดส์จึงแปลงร่างเป็นรถเชฟโรเล็ตบีทสีเขียว มัดแฟล็ปส์แปลงร่างเป็นรถเชฟโรเล็ต แทร็กซ์สีแดง ทั้งคู่ชอบคิดว่าตัวเองดีกว่าอีกตัวหนึ่ง
อาร์ชี หุ่นยนต์เพศหญิง สามารถแปลงร่างเป็นรถมอเตอร์ไซค์ได้
โจลท์ หุ่นยนต์ที่มีแส้ไฟฟ้าเป็นอาวุธ สามารถแปลงร่างเป็นรถเชฟโรเล็ต โวลต์ สีน้ำเงิน เขาได้มีส่วนร่วมในการใช้ระบบเชื่อมสัญญาณเพื่อดึงร่างของเจ็ทไฟร์ไปรวมร่างกับออพติมัส ไพรม์ ด้วย
ไซด์สไวป์ เป็นผู้ที่เชี่ยวชาญในการต่อสู้ด้วยดาบ แปลงร่างเป็นรถเปิดประทุน ยี่ห้อเชฟโรเล็ตต์ คอร์เว็ตต์ สติงเกรย์ สีเงิน
เจ็ทไฟร์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย เกรียงศักดิ์ เหรียญทอง) อดีตหุ่นยนต์ฝ่ายดีเซปติคอนส์ ที่กลับตัวกลับใจมาอยู่ฝ่ายออโต้บอทส์ เจ็ทไฟร์ แปลงร่างเป็นเครื่องบินแบล็คเบิร์ด เอสอาร์ 71 ในเหตุการณ์สงครามครั้งใหญ่ที่อียิปต์ เจ็ทไฟร์ได้รับบาดเจ็บจากการต่อสู้กับสกอร์โปนอค เขาตัดสินใจสละชีวิตตัวเองเพื่อให้ได้เข้ารวมร่างกับออพติมัส ไพรม์ และทำให้ออพติมัส ไพรม์ บินได้

ดีเซปติคอนส์

เมกะทรอน (ให้เสียงภาษาไทยโดย จักรรัตน์ ศรีรักษ์) เมื่อภาคที่แล้ว เมกะทรอนถูกแรงอัดของเดอะ คิ้วบ์ และนำซากไปโยนทิ้งลงทะเล ทำให้ในภาคนี้เขาถูกปลุกให้ฟื้นคืนชีพขึ้นมาอีกครั้ง แถมยังแข็งแกร่งกว่าเดิม ด้วยพลังงานจากออลสปาร์ค ที่ฝังอยู่ในตัวเขา
สตาร์สครีม สมุนเอกของเมกะทรอน แปลงร่างเป็นเครื่องบินแร็ปเตอร์ เอฟ-22
สกอร์โปนอค หุ่นยนต์แมงป่องที่หางขาดในสงครามทรานส์ฟอร์มเมอร์สที่รัฐกาตาร์ ตะวันออกกลาง ถูกเจ็ทไฟร์ฆ่าตายในภายหลัง
ซาวด์เวฟ แปลงร่างเป็นยานไซเบอร์ทรอเนี่ยน ที่สามารถส่งสัญญาณดาวเทียมได้
กรินดอร์ แปลงร่างเป็นเฮลิคอปเตอร์ มีลักษณะร่างกายคล้ายคลึงกับ แบล็คเอาท์ ในภาคแรก
ลอง ฮอลล์ หุ่นยนต์สีเขียว ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องในการปลุกเมกะทรอนให้ฟื้นคีนชีพขึ้นมาอีกครั้ง และมีร่างกายโคลนนิ่งอีกร่างหนึ่งซึ่งไปรวมร่างกับดีวาสเตเตอร์
แรเวจ หุ่นยนต์เสือจาร์กัวร์ตาเดียว ที่ทำหน้าที่ขโมยชิ้นส่วนออลสปาร์คซึ่งหน่วยเนสท์ทำการจัดเก็บเอาไว้ และเป็นกำลังสำคัญในสงครามครั้งใหญ่ที่อียิปต์ แต่ภายหลังก็ถูกบัมเบิลบีฆ่าตาย ในภาพยนตร์แรเวจจะอยู่ในโหมดหุ่นยนต์เสือจาร์กัวร์ตาเดียวตลอด ไม่ปรากฏว่ามีการแปลงร่างแต่อย่างใด
ไซด์เวย์ส หุ่นยนต์ที่ซ่อนตัวอยู่กับดีโมลิชเชอร์ในเซี่ยงไฮ้ จนกระทั่งกลุ่มออโต้บ็อทส์มาเจอตัวเขาเข้า
ดีวาสเตเตอร์ หุ่นยนต์ยักษ์สูง 46 ฟุต ซึ่งเกิดจากการรวมร่างกันของหุ่นยนต์หลาย ๆ ตัว ด้วยขนาดตัวใหญ่โตมโหฬารเช่นนี้ ทำให้ต้องเดินสี่ขาลักษณะเดียวกับลิงกอริลล่า
เดอะ ฟอลเลน (ให้เสียงภาษาไทยโดย จักรกฤษณ์ หาญวิชัย) หนึ่งในทรานส์ฟอร์สเมอร์สยุคโบราณ เขามีส่วนสำคัญที่สนับสนุนให้เมกะทรอน ก่อตั้งฝ่ายดีเซปติคอนส์ขึ้นมา
วิลลี่ (ให้เสียงภาษาไทยโดย คมสันชัย สุขพิพัฒน์มงคล) หุ่นยนต์นักวิทยาศาสตร์ของดีเซปติคอนส์ภายหลังโดนมิเคล่าใช้สายไฟฟ้าช๊อตเข้าที่ตาซ้ายแต่วิลลี่เกิดหลง(รัก)มิเคล่าจึงได้ย้ายข้างมาช่วยออโต้บอทส์และแซม วิทวิคกี้
ดีโมลิชเชอร์ (ให้เสียงภาษาไทยโดย มาโนช ยิ้มแย้ม) มีชื่อรองว่า วีลบอท หุ่นยนต์ฝ่ายดีเซปติคอนส์ขนาดใหญ่ มีกายสีแดง ดีโมลิชเชอร์ได้ประจำการอยู่ ณ เซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน โดยทำหน้าที่คุมกองทัพร่วมกับไซด์เวย์ส ภายหลังดีโมลิชเชอร์ถูก ออพติมัส ไพรม์ ฆ่าตาย อันเนื่องมาจากตัวดีโมลิชเชอร์เองที่ไม่ยอมจำนน
อลิซ (ให้เสียงภาษาไทยโดย รจนา สำราญรมย์) หุ่นยนต์เพศหญิงที่สามารถแปลงร่างเป็นมนุษย์ได้ และแฝงตัวไปเป็นนักศึกษาในมหาวิทยาลัยที่แซมเรียนอยู่ เพื่อจะลอบฆ่าแซมยามที่ได้โอกาส แต่ถูกมิเคล่าขับรถยนต์พุ่งเข้ามากระแทกร่างตายในภายหลัง