- Timothy Spall - Bayard (voice)
- Ed Speleers - James Harcourt
- Lindsay Duncan - Helen Kingsleigh
- Tom Godwin - Pimlick Hightopp
- Richard Armitage - King Oleron
- Amelia Crouch - Young Mirana
- Leilah de Meza - Young Iracebeth
- Geraldine James - Lady Ascot
- Leo Bill - Hamish
- Barbara Windsor - Mallykun (voice)
- Meera Syal - Nobody (voice)
- Hattie Morahan - Queen Elsemere
- Simone Kirby - Tyva Hightopp
- Siobhan Redmond - Bumalig Hightopp
- Matt Vogel - Wilkins (voice)
- Wally Wingert - Humpty Dumpty (voice)
- Louis Ashbourne Serkis - Young Hatter
- Joanna Bobin - Alexandra
- Joe Hurst - Bim Hightopp
- Frederick Warder - Poomally Hightopp
- Eve Hedderwick Turner - Paloo Hightopp
- Daniel Hoffmann-Gill - Boatswain
- Jamie Baughan - First Mate
- Siobhán McSweeney - Witzender
- Owain Rhys Davies - Delivery Frog (voice)
- Edward Petherbridge - Gentleman Fish (voice)
- Richard Syms - Board Member
- Neil Edmond - Footman
- Ross Carpenter - Dancer
- Melissa Collier - Dancer
- Kraig Thornber - Dancer
- Isaac Andrews - Second Mate Tom (uncredited)
- Adam Burton - Goat (uncredited)
- Frances de la Tour - Aunt Imogene (uncredited)
- Kyle Hebert - Young Bayard (voice) (uncredited)
- Matt Hookings - The Hour (uncredited)
- Mike Simmrin - Fisherman (uncredited)
- Johanna Smitz - Village Girl (uncredited)
- Bill Thomas - Driver
- James Bobin
- Carolina Jiménez
- Lewis Carroll
- Tim Burton
- Jennifer Todd
- Suzanne Todd
- John Papsidera
- Joe Roth
- Lucy Bevan
- Danny Elfman
- Ren Klyce
- Shelley Roden
- Scott Curtis
- Peter Gleaves
- Darren Sunny Warkentin
Mia Wasikowska hace el papel de Alice Kingsleigh.
Johnny Depp interpreta a Mad Hatter en la película.
Anne Hathaway interpreta a White Queen en la película.
Helena Bonham Carter interpreta a Red Queen en la película.
Alan Rickman interpreta a Blue Caterpillar (voice) en la película.
Michael Sheen hace el papel de White Rabbit (voice).
Sacha Baron Cohen interpreta a Time en la película.
Andrew Scott interpreta a Addison Bennett en la película.
Rhys Ifans hace el papel de Zanik Hightopp.
Timothy Spall interpreta a Bayard (voice) en la película.
Ed Speleers interpreta a James Harcourt en la película.
Stephen Fry interpreta a Cheshire Cat (voice) en la película.
Lindsay Duncan hace el papel de Helen Kingsleigh.
Matt Lucas interpreta a Tweedledee / Tweedledum en la película.
Tom Godwin hace el papel de Pimlick Hightopp.
Richard Armitage interpreta a King Oleron en la película.
Amelia Crouch interpreta a Young Mirana en la película.
Leilah de Meza interpreta a Young Iracebeth en la película.
Geraldine James interpreta a Lady Ascot en la película.
Leo Bill hace el papel de Hamish.
Barbara Windsor interpreta a Mallykun (voice) en la película.
Meera Syal interpreta a Nobody (voice) en la película.
Hattie Morahan interpreta a Queen Elsemere en la película.
Simone Kirby hace el papel de Tyva Hightopp.
Siobhan Redmond interpreta a Bumalig Hightopp en la película.
Paul Whitehouse interpreta a Thackery (voice) en la película.
Matt Vogel interpreta a Wilkins (voice) en la película.
Wally Wingert interpreta a Humpty Dumpty (voice) en la película.
Louis Ashbourne Serkis interpreta a Young Hatter en la película.
Joanna Bobin interpreta a Alexandra en la película.
Joe Hurst hace el papel de Bim Hightopp.
Frederick Warder interpreta a Poomally Hightopp en la película.
Eve Hedderwick Turner interpreta a Paloo Hightopp en la película.
Daniel Hoffmann-Gill hace el papel de Boatswain.
Jamie Baughan interpreta a First Mate en la película.
Siobhán McSweeney interpreta a Witzender en la película.
Owain Rhys Davies interpreta a Delivery Frog (voice) en la película.
Edward Petherbridge hace el papel de Gentleman Fish (voice).
Richard Syms interpreta a Board Member en la película.
Neil Edmond interpreta a Footman en la película.
Ross Carpenter interpreta a Dancer en la película.
Melissa Collier hace el papel de Dancer.
Leigh Daniels interpreta a Dancer en la película.
Jane Fowler hace el papel de Dancer.
Adam Galbraith interpreta a Dancer en la película.
Chris Grierson interpreta a Dancer en la película.
Dale Mercer hace el papel de Dancer.
Kraig Thornber interpreta a Dancer en la película.
Isaac Andrews interpreta a Second Mate Tom (uncredited) en la película.
Alexander Bracq interpreta a Witzender / Vendor (uncredited) en la película.
Adam Burton hace el papel de Goat (uncredited).
Frances de la Tour hace el papel de Aunt Imogene (uncredited).
Ross Green interpreta a Unicorn (uncredited) en la película.
Kyle Hebert interpreta a Young Bayard (voice) (uncredited) en la película.
Matt Hookings hace el papel de The Hour (uncredited).
Bomber Hurley-Smith interpreta a Royal Guard (uncredited) en la película.
Martyn Mayger hace el papel de Gentleman (uncredited).
Steve Saunders interpreta a Brilliam Hinkle (uncredited) en la película.
Mike Simmrin hace el papel de Fisherman (uncredited).
Johanna Smitz interpreta a Village Girl (uncredited) en la película.
Bill Thomas interpreta a Driver en la película.
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