Ben Affleck som førsteløytnant (og senere kaptein) Rafe McCawley, en amerikansk pilot og venn med Danny Walker. Josh Hartnett som førsteløytnant (og senere kaptein) Daniel "Danny" Walker. En pilot, og Rafe's beste venn. Kate Beckinsale som løytnant Evelyn Johnson. Sykepleier. Den store kjærligheten til både Rafe og Danny. Tom Sizemore som sersjant Earl Sistern. Mekaniker ved samme base som Danny og Rafe. Jaime King som Betty Bayer. Sykepleier og kollega av Evelyn. Catherine Kellner som Barbara. En annen sykepleier, og kollega av Evelyn. Jennifer Garner som Sandra. Sykepleier og kollega av Evelyn. William Lee Scott som løytnant Billy Thompson. En pilot Ewen Bremner som løytnant Red Winkle. En annen pilot. Greg Zola som løytnant Anthony Fusco. En pilot. Michael Shannon som løytnant Gooz Wood. En pilot. Matt Davis som løytnant Joe McKinnon. En pilot. Dan Aykroyd som kaptein Harold Thurman, fra Office of Naval Intelligence Kim Coates som løytnant Jack Richards som deltok under Doolittle-raidet William Fichtner som Mr. Walker, Danny's far. Steve Rankin som Mr. McCawley, Rafe's far. Cuba Gooding Jr. som Doris Miller fra USS «West Virginia» Jon Voight som USAs daværende president Franklin D. Roosevelt Colm Feore som Admiral Husband E. Kimmel Mako som Admiral Isoroku Yamamoto fra den keiserlige japanske marinen og hjernen bak angrepet mot Pearl Harbor på Hawaii. Alec Baldwin som Major Jimmy Doolittle, som stod bak Doolittle-raidet mot Japan. Scott Wilson som General George Marshall Graham Beckel som Admiral Chester W. Nimitz Seth Sakai som Takeo Yoshikawa, en japansk spion på Hawaii.