Bien que le film présente plusieurs personnages féminins, aucun n'est positionné comme un intérêt romantique pour le protagoniste masculin, Cade Yeager, interprété par Mark Wahlberg.
Les principaux personnages féminins sont :
* Nicola Peltz comme Tessa Yeager, la fille de Cade.
* Jack Reynor comme Shane Dyson, le petit ami de Tessa.
* Stanley Tucci comme Joshua Joyce, un riche homme d'affaires.
* Sophia Myles comme Darcy, un géologue.
Transformers 4 se concentre sur le conflit entre les Autobots et les Decepticons, ainsi que sur la relation entre Cade et sa famille. Le film ne comprend pas d'intrigue secondaire romantique.