Den John Osborne produktionen kommer att se Sir John spela legendarisk patriark Billy Rice, med Branagh som Archie Rice.
"Jag är glad att bli inbjuden att spela Billy Rice i denna produktion av vad jag tror vara en av de stora pjäser i det tjugonde århundradet," skådespelaren sade.
Det blir slutproduktionen i Branagh's Plays på Garrick säsongen.
"Detta har varit en underbart framgångsrik säsong för Ken Branagh och hans företag, och jag känner mig stolt och privilegierad att vara med dem," Sir John tillade.
Mot bakgrund av efterkrigstidens Storbritannien frammanar den moderna klassikern de gamla musikhallarnas glamour för en explosiv undersökning av offentliga masker och privat pina.
"Jag ser verkligen fram emot att arbeta med den här pjäsen. Jag finner The Entertainer nitning och enligt min åsikt finns det ingen bättre grupp av aktörer att ge liv åt det," regissör Rob Ashford sade.
Entertainer kommer att spela på Garrick från 20 augusti till 12 november.
Föreställningen kommer också att sändas live till biografer över hela världen, på ett datum som kommer att tillkännages inom kort.
Sir John Hurt kommer att återvända till London för första gången på ett decennium, till stjärnan mittemot Sir Kenneth Branagh i The Entertainer.