擎天柱（Optimus Prime）
原型：红色的卡车头
特长：出众的指挥领导才能，能够把汽车人团结在一起，标志性武器是手中的激光枪，在第二集中他的武器升级为灼热的双刀。
语录：自由是所有具有感知生物的权利
配音：彼得·卡伦
擎天柱不是汽车人唯一一任首领，但他却是名气最大的一个。多年前他被“Matrix of Leadership”(值于机器人首领胸中的一种固件，相当于王冠)选中成为新的首领，他个性谦逊、充满正义感，是完美英雄的化身。当他带领着部下准备作战时，总会说那句著名的台词“汽车人，变形出发！”(Transform and Rollout!)。
关于变形：不管玩具、动画片还是电影版，擎天柱变形后都是一个红色的卡车头，只是在卡车头的设计上有所不同。
铁皮（Ironhide）
原型：通用公司GMC越野车
特长：铁皮可以射出温度极低的液氮子弹和温度很高的铅弹，他还装备有声纳、雷达、无线电波探测器。尽管在汽车人里数他速度最慢，但他的外壳由Trithyllium钢合金制成，这种合金中含有辐射碳纤维，从而使他不易受到攻击。
语录：高科技电路无法取代血性
配音：杰斯·哈梅尔
铁皮是擎天柱的老友，在汽车人兄弟中要数他参加的战斗最多，他虽然粗野强悍，但本性善良，就像个随时准备掏枪的牛仔。铁皮通常负责一些重要人、物的保卫工作，同时也是擎天柱的私人保镖。
关于变形：电影版中变形后是一辆通用公司的GMC越野车。
救护车（Ratchet）
原型：通用悍马H2抢险救急车
特长：高超的机械修理工程师。
语录：你破坏我修理。
配音：罗伯特·福克沃斯
在汽车人中担当了“医生”的角色，虽然“治病救人”是他的工作，但作战起来他也丝毫不逊色，他的勇气和忠诚经得起时间的考验。
关于变形：原来的动画片里是一辆救护车，但在电影版里他变形后是通用“悍马H2”(Hummer H2)抢险救急车。
大黄蜂（Bumblebee）
原型：通用雪佛兰Camaro
特长：个性顽皮、优秀侦察员、机动灵活，作战形态下，整个头部活脱脱就是一个“大黄蜂头”
语录：最不起眼的人也可能是最危险的人。
配音：马克·瑞恩
在汽车人大家族里大黄蜂算个头小的，经常被其它同伴当作小弟弟，不过他执行起危险任务可一点不比别人逊色。他和人类男孩萨姆(Sam Witwicky)建立了坚固的友谊，在第二集中萨姆要上大学不能带大黄蜂去，大黄蜂还为此哭了并闹了脾气。影中对大黄蜂的形象塑造非常成功，比原动画片里还让人印象深刻，导演迈克尔·贝曾公开表示自己最喜欢这个角色。
关于变形：动画片中他变形后是一辆甲壳虫，电影版中变形后是黄色的通用雪佛兰Camaro车
横炮（Sideswipe）
拥有酷炫的外形，脚踩双轮的横炮无疑将成为汽车人中的新亮点。在原动画片中横炮和飞毛腿(Sunstreaker)是双胞胎兄弟，两人战斗力不相上下，但个性迥然不同，横跑勇敢鲁莽、更受人欢迎。
特长：横炮的两臂可以作为打桩机，使他方便的穿过防御系统
语录：我不会破坏规则，但我会最大程度的改变规则。
关于变形：动画片里他变形后是兰博基尼的康塔奇跑车，电影版中他是雪佛兰“考维特黄貂鱼百年”概念跑车(Corvette Stingray Concept)
阿尔茜（Arcee）
《变形金刚》中为数不多的女金刚之一，本来上一集就准备登场的，在《变形金刚：堕落者的复仇》中通体粉红、身材玲珑的阿尔茜以及她的两个姐妹将为这部充满钢铁打斗的动作片带来了些许柔和的色彩。不过由于导演迈克尔·贝不太喜欢这个角色，她很可能在本集中“牺牲”。
特长：速度、灵巧度、能量弓箭
语录：外表总是具有欺骗性。
关于变形：动画片里她变形后是一辆粉色的敞篷车，电影版中她是一辆粉红色的哈雷戴维森2006款Buell Firebolt摩托车，供梅根·福克斯驾驶。
天火
变形金刚中的老爷爷了，因此电影中把他设计成长着胡子的机器人。他的能量正在耗尽，每次降落都会发出咯吱声，变形也变得不顺溜，就像患了关节炎。他曾是红蜘蛛的好友，几百万年前在一次科学探险中坠落地球，后来一直冰冻在北极。霸天虎发现了他并诱骗他加入狂派阵营，但当天火发现霸天虎的真实目的后，毅然脱离了他们，转投汽车人阵营。
特长：尽管年老体衰、伤病缠身，但天火仍具有强大的火力和巡航能力，他还喜欢搞科研。
语录：胜利就孕育在对未知神秘事物征服的过程中。
关于变形：在电影版中他变形后是SR-71黑鸟战略侦察机。
狂派霸天虎（Decepticons）
威震天（Megatron）
狂派霸天虎们的领导，残忍冷酷好战，在上一集结尾他被汽车人打败并被丢进深海，在本集中他将复活，向汽车人展开疯狂的复仇。
特长：火力强大、力量巨大、老谋深算，以铁腕手段统治霸天虎。
语录：暴政才能带来和平。
关于变形：在动画片里威震天通常变成手枪或大炮，在电影版中他则变成飞机，在这一集中他将变成坦克。
红蜘蛛（Starscream）
霸天虎的第二号人物，狡猾而无谋略，虽然一直觊觎威震天的领导地位，且毫不掩饰，但一直未能如愿。红蜘蛛比威震天还要残忍好战，是汽车人的强大敌手之一。
特长：速度一流、体型庞大、火力威猛
语录：“征服就是把敌人都化成灰烬。”
关于变形：在电影版中他变形后为F-22猛禽式喷气歼击机。
巨蝎怪（Scorponok）
“巨蝎怪”名如其人，就是一只巨大的机器蝎子，在第一集中影迷已经领教过它的威力了，在第二集中它偷偷从美军那里把威震天的尸体偷走，并用自己的火种使其复活。
特长：能以每小时80公里的速度在坚硬的地底穿行，从而不被人察觉的偷偷行动。还能发射火箭。
堕落者（The Fallen）
本集中的大反派，在《变形金刚》漫画第二卷里曾出现过，电影版将首次充分演绎这个角色。堕落金刚非常古老，是赛伯坦星球创世神“元始天尊”(Primus)创造的第一批13个变形金刚之一，后来他背叛了“元始天尊”，和“元始天尊”邪恶的双胞胎兄弟“宇宙大帝”(Unicron)沆瀣一气，因此在战败后被流放于另一维度的时空。“堕落金刚”的加入让“Revenge of the Fallen”这一片名有了双重含义，为了介绍这一角色，影片还专门创作了一辑漫画。
特长：意念移物，还掌握着地球与变形金刚故乡——赛伯坦星球(Cybertron)上生命的钥匙
关于变形：据说他变形后是一架赛伯坦飞机
