Will Ferrell som Lars Erickssong, en middelaldrende mann som drømmer om å vinne Eurovision Song Contest Alfie Melia som unge Lars Rachel McAdams som Sigrit Ericksdóttir, Lars' duettpartner og mangeårige bestevenn som drømmer om et romantisk forhold med ham Sophia-Grace Donnelly som unge Sigrit Molly Sandén synger deler av Sigrits sanger. Sandén er kreditert som «My Marianne» (hun og Rachel McAdams jobbet sammen for å finslipe Sigrits sangstemme). Dan Stevens som Aleksander Lemtov, en flamboyant sanger som representerer Russland Erik Mjönes synger alle sangene til Lemtov Melissanthi Mahut som Mita Xenakis, Hellas' representant Petra Nielsen synger Xenakis' sanger. Mikael Persbrandt som Victor Karlosson, sjef for Islands sentralbank, som ikke vil at Island skal vinne konkurransen Ólafur Darri Ólafsson som Neils Brongus, sjef for of RÚV, Islands allmennkringkaster Graham Norton som seg selv i rollen som Eurovision-kommentator Demi Lovato som Katiana Lindsdóttir, vinner av Söngvakeppnin – Islands svar på Melodi Grand Prix Pierce Brosnan som Erick Erickssong, Lars' far, en distansert og vanskelig enkemann Joi Johannsson som Jorn, medlem av den islandske Eurovision-delegasjonen Alfrun Rose som Anna, medlem av den islandske Eurovision-delegasjonen Björn Hlynur Haraldsson som Arnar, en politimann som er betatt av Sigrit Jamie Demetriou som Kevin Swain, sjef for Islands kreative team Jon Kortajarena som Corin Vladvitch, programleder for Eurovision Elina Alminas som Sasha More, programleder for Eurovision Elín Petersdóttir som Helka, Sigrits mor Christopher Jeffers som Johnny John John, en rapper som representerer Sverige Rebecca Harrod som Brittny, amerikansk turist Josh Zaré som Bill, amerikansk turist Bobby Lockwood som Jeff, amerikansk turist Eleanor Williams som Jenn, amerikansk turist Jóhannes Haukur Jóhannesson som Johans, programleder for Söngvakeppnin Natasia Demetriou som Nina, med i produksjonen til konkurransen Hannes Óli Ágústsson som Olaf Yohansson, innbygger i Húsavík, som er besatt av å høre sangen «Ja Ja Ding Dong» William Lee Adams som seg selv i rollen som Eurovision-kommentator Zack Propert som Stephan, Fire Sagas trommis.