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Básicamente, el reparto de actores humanos sigue siendo el mismo que el de la entrega anterior, con algunos actores nuevos para esta trama:
* [[Shia LaBeouf]], continúa en el papel de [[Sam Witwicky]], el adolescente que destruyo a [[Megatron]].
* [[Megan Fox]], continúa en el papel de [[Mikaela Banes]]. Novia de Sam Witwicky.
* [[Josh Duhamel]] continúa en el papel del ex Capitán ahora Mayor William Lennox, aliado de los [[Autobots]].
* [[Tyrese Gibson]] continúa como Robert Epps, un aliado de los [[Autobots]] y miembro del equipo de trabajo de Lennox.
* [[John Turturro]] continúa como Reggie Simmons, ex agente de la clausurada Unidad 7, que vigila la actividad de los Decepticons en la Tierra.
* [[Kevin Dunn]] y [[Julie White]] siguen como Ron y Judy Witwicky, los padres de Sam.
* Matthew Marsden como Graham, un miembro de la Fuerzas Especiales del [[Reino Unido]] que se suma al equipo de Lennox.
* [[Ramón Rodríguez]] como Leo Spitz. Es compañero de Sam, de habitación y también de universidad.
* Steve Tom como el CEO de McClaren Robotics.
* [[Rainn Wilson]] hace un cameo como un profesor universitario.
* John Benjamin Hickey como Theodore Galloway, tiene un cargo importante tanto como para clausurar al equipo NEST.
* [[Glenn Morshower]] como el General Morshower, también hizo una aparición en la primera película contra Blackout.
=== Autobots ===
* [[Peter Cullen]] como [[Optimus Prime]]: El líder de los [[Autobots]]. MantendráMantiene suel modo alterno de un [[:en:Peterbilt 379|Peterbilt 379]], Optimus muere en el transcurso de la película en una batalla con [[Megatron]] Starscream y Grindor, pero es revivido, Jetfire se sacrifica para darle sus piezas, ya que The Fallen le quita la matriz que le había dado vida.
* [[Mark Ryan]] como [[Bumblebee (personaje de Transformers)|Bumblebee]] : Es el, protector de Sam y Mikaela . Su nuevocuyo modo alterno es un [[Chevrolet Camaro]] modificado . Con su ingenio logra matar a Rampage; y acomo [[ RavageJetfire]] , tambiénun seantiguo leDecepticon veque luchadotrabajó contrapara StarscreamThe cuandoFallen Optimusy salvacuyo amodo Samalterno dees Megatronun en[[SR-71 la fabricaBlackbird]]. ▼
* [[Reno Wilson]] como [[Skids]] y [[Mudflap]] : Ellos son dos nuevos Autobots gemelos. Sus modos alternos son en un principio un Camióncamión de Heladoshelados combinándose cuando se transforman y luego se separan para convertirse en un [[Chevrolet Trax]] (naranja) y un [[Chevrolet Spark]] GT (verde) . Se la pasan discutiendo, cuando uno está de acuerdo con algo, el otro no lo está. También se los puede ser vistos peleándose constantemente, juntos dañan seriamente solamente el rostro de Devastator cuando este se traga a Mudflap. ▼▲* [[Bumblebee (personaje de Transformers)|Bumblebee]]: Es el protector de Sam y Mikaela. Su nuevo modo alterno es un [[Chevrolet Camaro]] modificado. Con su ingenio logra matar a Rampage y a [[Ravage]] también se le ve luchado contra Starscream cuando Optimus salva a Sam de Megatron en la fabrica.
* [[Tom Kenny]] como [[Wheelie]]: un Autobot nuevo que se transforma en una camioneta [[monster truck]] azul de radio control.
* [[Jess Harnell]] como [[Ironhide]]: Elel especialista en armas. Mantiene su modo alterno de un [[GMC Topkick]] Pick-Up . Su participación en esta película es muy poca con respecto a la primera, igual que la de Ratchet y Bumblebee. ▼▲* [[Skids]] y [[Mudflap]] : Ellos son dos nuevos Autobots gemelos. Sus modos alternos son en un principio un Camión de Helados combinándose cuando se transforman y luego se separan para convertirse en un [[Chevrolet Trax]] (naranja) y un [[Chevrolet Spark]] GT (verde). Se la pasan discutiendo, cuando uno está de acuerdo con algo, el otro no lo está. También se los puede ser vistos peleándose constantemente, juntos dañan seriamente solamente el rostro de Devastator cuando este se traga a Mudflap.
* [[Robert Foxworth]] como [[Ratchet]]: el médico del grupo. Su modo alterno sigue siendo una camioneta [[Hummer H2]].
* [[André Sogliuzzo]] como [[Sideswipe]]: Susu modo alterno es un [[Chevrolet Corvette]] StinGray Concept. Su modo robot lleva dos neumáticos en lugar de pies que utiliza como patines, además de contar con un par de cuchillas en cada mano . Asesina a Sideways al principio de la película, cortándolo en dos con sus cuchillas. ▼* [[Jetfire]]: Un antiguo Decepticon que trabajo para El Caído, que se une a los Autobots. Su modo alterno es un [[SR-71 Blackbird]]. Cuando Optimus Prime necesita reconstruirse y no puede porque The Fallen se lo impidió arrebatándole la matriz, él a punto de morir por el daño que le causa Scorponok se sacrifica para darle sus piezas, y así darle un poder inimaginable a Optimus transformándolo en Jet Power Optimus Prime.
* [[Grey DeLisle]] como [[Arcee]], [[Chromia]] y [[Elita-1]]: tres hermanas Autobots que comparte la misma conciencia. Sus modos alternos son una [[Ducati 848]] roja, una [[Suzuki B-King]] 2008 azul y una [[MV Agusta F4]] púrpura, respectivamente.
* [[Wheelie]]: Es otro nuevo Autobot que se transforma en una Camioneta [[monster truck]] azul de radio control. Wheelie al principio es del bando de los Decepticons pero cuando Mikaela lo atrapa en el taller donde trabaja con su padre intentando conseguir el trozo de chispa vital que a Sam se le quedó pegada en la sudadera, esta le quema un ojo con un soplete y para que no le quemara el otro ojo decide ayudar a Mikaela. Wheelie se siente atraído por Mikaela, por lo que se pasa al bando Autobot.
▲* [[Ironhide]]: El especialista en armas. Mantiene su modo alterno de un [[GMC Topkick]] Pick-Up. Su participación en esta película es muy poca con respecto a la primera, igual que la de Ratchet y Bumblebee.
* [[Ratchet]]: El médico del grupo. Su modo alterno sigue siendo una camioneta [[Hummer H2]]. Su participación en esta película es muy poca con respecto a la primera, igual que la de Ironhide y Bumblebee.
▲* [[Sideswipe]]: Su modo alterno es un [[Chevrolet Corvette]] StinGray Concept. Su modo robot lleva dos neumáticos en lugar de pies que utiliza como patines, además de contar con un par de cuchillas en cada mano. Asesina a Sideways al principio de la película, cortándolo en dos con sus cuchillas.
* [[Arcee]]: su modo alterno es una [[Ducati 848]] roja, Arcee es la única de las tres hermanas con una conciencia propia, además de ser la líder del trío, su papel a lo largo del filme es muy menor junto con el de sus hermanas, ella es mortalmente herida cuando los Decepticons la atacan.
* [[Chromia]]: se transforma en una [[Suzuki B-King]] 2008 azul, al igual que Flare up comparte la misma conciencia que [[Arcee]]. Es la única de las hermanas que no es atacada por los Decepticons. Pero dicen que fue atacada por un Drone Decepticon.
* [[Elita-1]]: se transforma en una [[MV Agusta F4]] purpura. Ella comparte la conciencia con Arcee y Chromia. Es muy escurridiza en la película, se ve muy poco. En la única ocasión que se ve claramente es en la batalla en Egipto en donde le dice unas palabras a Sam y a Mikaela de querer escoltarlos al cuerpo de [[Optimus]] y fue asesinada por Starscream.
* [[Jolt]]: Es un nuevo Autobot que se transforma en un [[Chevrolet Volt]] azul y ayudó a Ratchet a combinar a Jetfire con Optimus Prime. Su papel en esta película es limitado, es decir apenas se le ve, se le ve en escenas en modo vehículo pero en la guerra solo se le ve cuando Optimus Prime es revivido y cuando los Autobots son rodeados por los militares debido a que es desactivado el equipo NEST, tiene como armas unos electrolatigos.
=== Decepticons ===
* [[TheTony FallenTodd]]: Antes conocido como Megatronus[[The Prime, es elFallen]]: líder supremo de los Decepticons. Unoy uno de los primeros transformersTransformers creados. Existe desde hace millones de años. TraicionoTraicionó a sus hermanos Prime. The Fallen intentará poner en marcha una máquina que está enterrada en una pirámide en Egipto, El Sun Harvester la cual destruiría el sol y conseguirían Energon. Pero antes de poner la máquina en marcha es derrotado por Optimus Prime combinado con las piezas de Jetfire.
* [[Hugo Weaving]] como [[Megatron]]: el líder secundario de los Decepticons. Su nuevo modo alterno es el de un tanque volador cybertroniano.
* [[Charlie Adler]] como [[Starscream]]: Unouno de los tres sobrevivientessupervivientes de la derrota de los Decepticons en la Tierra. Autoproclamado líder de los Decepticons hasta que revivieron a Megatron. Mantiene su modo alterno de un [[F-22 Raptor]] solo que con "tatuajes" cybertronianos . El a lo largo de la película ha sido tratado de una manera muy violenta por Megatron, demostrando mas debilidad e intimidación por este (Megatron lo castiga por abandonarlo en la primera película). Al final él escapa de la tierra con Megatron. ▼* [[Frank Welker]] como [[Soundwave]]: su modo alterno es un satélite cybertroniano.
* [[John DiCrosta]] como Scalpel: Eses el médico principal (uno de los tantos) del ejército Decepticon. Se transforma en un [[ Microscopiomicroscopio]] . Todos sus conocimientos los usa para torturar a Sam y conseguir la información que buscaban los Decepticons. ▼
* [[Megatron]]: El líder secundario de los Decepticons. Long Haul, Mixmaster, Rampage, Scrapper, Scavenger, Scalpel y Ravage lo reviven de su tumba en el fondo del mar. Su nuevo modo alterno es el de un Tanque Volador cybertroniano ya que aun mantiene su habilidad para volar. Es reconstruido con las piezas de Scrapmetal, quien es sacrificado (le quitan partes) por sus compañeros por ser el más pequeño en decreto de Scalpel. The Fallen le ordena que secuestre a Sam y mate a Optimus, al poco tiempo después asesina a Optimus Prime, luego lo Sam lo resucita con la Matrix de Liderazgo. Finalmente es derrotado por Optimus Prime que se fusiona con [[Bumblebee (personaje de Transformers)|Jetfire]] y luego asesina a The Fallen y destruye el Sun Harvester, al final es Starscream quien lo convence de escapar.
▲* [[Starscream]]: Uno de los tres sobrevivientes de la derrota de los Decepticons en la Tierra. Autoproclamado líder de los Decepticons hasta que revivieron a Megatron. Mantiene su modo alterno de un [[F-22 Raptor]] solo que con "tatuajes" cybertronianos. El a lo largo de la película ha sido tratado de una manera muy violenta por Megatron, demostrando mas debilidad e intimidación por este (Megatron lo castiga por abandonarlo en la primera película). Al final él escapa de la tierra con Megatron.
* [[Soundwave]]: Su modo alterno es un Satélite Cybertroniano. Consigue datos para los Decepticons; envia a simbiotico Ravage para conseguir un fragmento del Allspark para resucitar a Megatron, Cuando Sam llama a su mamá, manda a Rampage para raptarlos. Hackea un satélite para conseguir los datos. Nunca se le ve la forma robot y no baja a la Tierra a pelear por lo que está intacto.
* [[Scorponok]]: Tiene la forma de un escorpión metálico. En la primera entrega fue herido en su cola pero la regenera, escondiéndose en el desierto. Pelea contra Jetfire, pero este lo derrota, no sin antes terminar muy mal herido.
* [[Grindor]]: Un clon gigante de Blackout creado por The Fallen (por ende su modo alterno es el mismo que el de Blackout: un helicóptero Mh-53 pave low), que se diferencia del original por su color blanco (Blackout era azul verdoso). Se desconoce por completo como fue creado y con que es posible que haya quedado algún rastro de su exoesqueleto junto con Megatron ya que fueron tirados juntos al mar en la 1ª película en el abismo Laurentino. Lo mata Optimus Prime partiéndole la cabeza en dos con sus garfios. Es considerado un genio táctico y un experto en armas en los Decepticons, al igual que Ironhide en los autobots, era capaz de adelantarse a cualquier rival y destrozarlo en batalla, salvo a Optimus Prime quien este lo decapita a Grindor en un combate.
* [[Ravage (personaje de Transformers)|Ravage]]: Es un Decepticon simbiótico con Soundwave, al igual que Blackout y Scorponok de la primera, es como un Jaguar mecánico de un ojo cybertroniano. Va en una misión de espionaje y suelta a Reedman para conseguir la esquirla. Muere destruido por Bumblebee.
* Sideways: Se transforma en un [[Audi R8]]. Compañero de Demolishor enfrenta a las trillizas en Shanghái. Muere a manos de Sideswipe al cortarlo en dos con sus cuchillas cuando intentaba escapar.
▲* Scalpel: Es el médico principal (uno de los tantos) del ejército Decepticon. Se transforma en un [[Microscopio]]. Todos sus conocimientos los usa para torturar a Sam y conseguir la información que buscaban los Decepticons.
* [[Alice]]: Ella es una Pretender, una Decepticon con apariencia humana que va tras los pasos de Sam. Intenta a este extraerle información sin éxito. Mikaela la extermina atropellandola con un coche dejándola fuera de combate.
*Frenzy: Su cabeza decapitada aparece en el cuarto secreto de Simons. Después del suicidio que paso por accidente cuando su cara fue destrozada por sus propios discos.
==== Constructicons ====
* '''Scavenger''': Se transforma en un Terex O&K RH 400 Hydraulic Mining Excavator Anaranjado, forma el torso de Devastator y muere al ser destruido Devastator.
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