Will Smith som James Darrel Edwards III / Agent J. Tommy Lee Jones som Kevin Brown / Agent K, en tidligere MIB-agent. Lara Flynn Boyle som Serleena, en formskiftende alien Johnny Knoxville som Scrad / Charlie, et menneskelignende romvesen. Rosario Dawson som Laura Vasquez, en ung kvinne som viser seg å være prinsesse Zartha Tony Shalhoub som Jack Jeebs, et romvesen, og pantelåner Rip Torn som Chief Zed, administrerende direktør for MIB. Patrick Warburton som Agent T, partner med Agent J, men blir kastet ut av MIB. Jack Kehler som Ben. David Cross som Newton. Colombe Jacobsen som Hailey. John Alexander som Jarra. Michael Jackson som Agent M Martha Stewart som seg selv. Peter Graves som seg selv. Linda Kim som prinsesse Lauranna, et romvesen fra Zartha, og moren til Laura. Paige Brooks som Lauranna Nick Cannon som MIB-agent, og ekspert på rettsmedisin Biz Markie som romvesen og beatboxer Jeremy Howard som romvesen ved samme postkontor som Agent K Martin Klebba som et romvesen. Doug Jones som Joey.