Hovedrollen som James Bond blir for femte gang spilt av Daniel Craig. Dessuten vender Rory Kinnear, Léa Seydoux, Ralph Fiennes, Naomie Harris, Ben Whishaw og Jeffery Wright tilbake i sine gamle roller fra tidligere filmer. Rami Malek spiller filmens antagonist, Lyutsifer Safin. Andre nye medvirkende er Ana de Armas, David Dencik, Dali Benssalah, Lashana Lynsj og Billy Magnussen.