Optimus Prime
Líder dos Autobots e herói da série. É encontrado por Cade Yeager (Mark Walberg) como um caminhão abandonado e sujo, mas ao longo do filme se transforma em um Western Star, modelo dos anos 90 da White Star, que pertenceu a Daimler nos anos 2000.
Bumblebee
Todo herói precisa de um aliado fiel ao seu lado. É esse o papel de Bumblebee. Também evolui durante um filme e, de um Camaro SS dos anos 1970, se transforma em um Camaro Concept.
Drift
Ex-Decepticon, Drif se torna um Autobot e possui a aparência de um samurai. Se transforma em um Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse 2013 preto e azul e também em um helicóptero.
Crosshair
Mais um do time dos bonzinhos, Crosshair se transforma em um Chevrolet Corvette C7 Stingray 2014.
Hound
Hound é o militar e veterano da equipe dos Autobots. Ele se transforma no veículo tático de defesa Oshkosh.
Galvatron
Galvatron é um Transformer contruído por humanos que acaba sendo tomado pela mente de Megatron, tornando-o o novo líder dos Decepticons. Ele se transforma em um Freightliner Argosy 2014.
Lockdown
Caçador de recompensas e temido por Decepticons e Autobots. Quer capturar o Optimus Prime para os humanos. Ele se transforma em um Lamborghini Aventador LP 700-4 Coupe cinza.
Grimlock
Líder dos Dinobots que se transforma em um Tiranossauro Rex.
Strafe
Um Dinobot especializado em ataque e que se transforma em um Pteranodonte de duas cabeças.
Slug
O mais destruidor dos Dinobots que se transforma em um Tricerátopo
Scorn
Especialista em demolição, Scorn se transforma em um Espinossauro
Cade Yeager (Mark Walberg)
Pai solteiro e inventor, Cade Yeager encontra sem querer Optimus Prime e o ajuda a se recuperar e salvar a humanidade dos Decepticons
Joshua Joyce (Stanley Tucci)
Líder da corporação KSI e vilão do filme. Seu objetivo é criar o seu próprio exército de Transformers.
Harold Attinger (Kelsey Grammer)
Harold Attinger é um agente da CIA que quer eliminar todos os Transformers da Terra.
Tessa Yeager (Nicola Peltz)
Filha de Cade Yeager e ajudante de Optimus Prime e Bumblebee.