- Giovanni Ribisi - Alvin Karpis
- David Wenham - Harry 'Pete' Pierpont
- John Michael Bolger - Martin Zarkovich
- Bill Camp - Frank Nitti
- Matt Craven - Gerry Campbell
- Don Frye - Clarence Hurt
- Christian Stolte - Charles Makley
- Spencer Garrett - Tommy Carroll
- Peter Gerety - Louis Piquett
- John Hoogenakker - Agent Hugh Clegg
- Branka Katić - Anna Sage
- Domenick Lombardozzi - Gilbert Catena
- Emilie de Ravin - Anna Patzke
- Leelee Sobieski - Polly Hamilton
- David Warshofsky - Warden Baker
- Carey Mulligan - Carol Slayman
- Channing Tatum - Pretty Boy Floyd
- John Kishline - Guard Dainard
- James Russo - Walter Dietrich
- Wesley Walker - Jim Leslie
- Madison Dirks - Agent Warren Barton
- Adam Clark - Sport
- Andrzej Krukowski - Oscar Lieboldt
- Casey Siemaszko - Harry Berman
- Peter DeFaria - Grover Weyland
- Michael Sassone - Farmer
- Ed Bruce - Senator McKellar
- Geoffrey Cantor - Harry Suydam
- Chandler Williams - Clyde Tolson
- Diana Krall - Torch Singer
- Duane Sharp - Doorman at Gold Coast
- Richard Short - Agent Sam Cowley
- Randy Ryan - Agent Julius Rice
- Kurt Naebig - Agent William Rorer
- Adam Mucci - Agent Harold Reinecke
- Rebecca Spence - Doris Rogers
- Don Harvey - Customer at Steuben Club
- Shanyn Leigh - Helen Gillis
- Laurence Mason - Porter at Union Station
- Randy Steinmeyer - Cop Eyman
- Lili Taylor - Sheriff Lillian Holley
- Alan Wilder - Robert Estill
- Michael Bentt - Herbert Youngblood
- John Lister - Judge Murray
- Jim Carrane - Sam Cahoon
- John Fenner Mays - Deputy Blunk
- Rick Uecker - Edward Saager
- Patrick Zielinski - Doctor
- Gareth Saxe - Agent Ray Suran
- Guy Van Swearingen - Agent Ralph Brown
- Lance Baker - Freddie Barker
- Steve Key - Doc Barker
- Jerry Goff - Captain O'Neill
- Aaron Roman Weiner - Special Agent
- Keith Kupferer - Agent Sopsic
- Turk Muller - Other East Chicago Cop
- Tim Grimm - Other East Chicago Cop
- Martie Sanders - Irene the Ticket Taker
- Jordan Lawson - Prisoner (uncredited)
- Angelina Lyubomirova - Coat Check Girl (uncredited)
- Joel Thingvall - FBI Agent (uncredited)
- Michael Mann
- Kwame Amoaku
- Michael Waxman
- Michael Waxman
- Bryan H. Carroll
- Eric Richard Lasko
- Michael Mann
- Ann Biderman
- Bryan Burrough
- Ronan Bennett
- Robert De Niro
- Michael Mann
- Bonnie Timmermann
- Avy Kaufman
- Jane Rosenthal
- G. Mac Brown
- Elliot Goldenthal
- Matthias Gohl
- Matthias Gohl
- John Roesch
- Alyson Dee Moore
- Laurent Kossayan
Johnny Depp hace el papel de John Dillinger.
Christian Bale interpreta a Melvin Purvis en la película.
Marion Cotillard interpreta a Billie Frechette en la película.
Jason Clarke hace el papel de 'Red' Hamilton.
Rory Cochrane interpreta a Agent Carter Baum en la película.
Billy Crudup interpreta a J. Edgar Hoover en la película.
Stephen Dorff interpreta a Homer Van Meter en la película.
Stephen Lang interpreta a Charles Winstead en la película.
John Ortiz hace el papel de Phil D'Andrea.
Giovanni Ribisi hace el papel de Alvin Karpis.
David Wenham interpreta a Harry 'Pete' Pierpont en la película.
John Michael Bolger hace el papel de Martin Zarkovich.
Bill Camp interpreta a Frank Nitti en la película.
Matt Craven interpreta a Gerry Campbell en la película.
Don Frye interpreta a Clarence Hurt en la película.
Christian Stolte interpreta a Charles Makley en la película.
Spencer Garrett interpreta a Tommy Carroll en la película.
Peter Gerety interpreta a Louis Piquett en la película.
Shawn Hatosy interpreta a Agent John Madala en la película.
Stephen Graham interpreta a Baby Face Nelson en la película.
John Hoogenakker hace el papel de Agent Hugh Clegg.
Branka Katić interpreta a Anna Sage en la película.
Domenick Lombardozzi hace el papel de Gilbert Catena.
Emilie de Ravin interpreta a Anna Patzke en la película.
Leelee Sobieski interpreta a Polly Hamilton en la película.
David Warshofsky hace el papel de Warden Baker.
Carey Mulligan interpreta a Carol Slayman en la película.
Channing Tatum interpreta a Pretty Boy Floyd en la película.
John Judd hace el papel de Turnkey.
Michael Vieau interpreta a Ed Shouse en la película.
John Kishline interpreta a Guard Dainard en la película.
James Russo interpreta a Walter Dietrich en la película.
Wesley Walker interpreta a Jim Leslie en la película.
William Nero Jr. interpreta a Toddler on Farm en la película.
Madison Dirks interpreta a Agent Warren Barton en la película.
Len Bajenski interpreta a Police Chief Fultz en la película.
Adam Clark interpreta a Sport en la película.
Andrzej Krukowski hace el papel de Oscar Lieboldt.
Casey Siemaszko interpreta a Harry Berman en la película.
Peter DeFaria interpreta a Grover Weyland en la película.
Michael Sassone interpreta a Farmer en la película.
Ed Bruce interpreta a Senator McKellar en la película.
Geoffrey Cantor interpreta a Harry Suydam en la película.
Chandler Williams interpreta a Clyde Tolson en la película.
Ben Mac Brown interpreta a Hoover Reporter #4 en la película.
Diana Krall interpreta a Torch Singer en la película.
Duane Sharp interpreta a Doorman at Gold Coast en la película.
Richard Short interpreta a Agent Sam Cowley en la película.
Randy Ryan interpreta a Agent Julius Rice en la película.
Kurt Naebig hace el papel de Agent William Rorer.
Adam Mucci interpreta a Agent Harold Reinecke en la película.
Rebecca Spence hace el papel de Doris Rogers.
Don Harvey interpreta a Customer at Steuben Club en la película.
Shanyn Leigh interpreta a Helen Gillis en la película.
Laurence Mason hace el papel de Porter at Union Station.
Randy Steinmeyer interpreta a Cop Eyman en la película.
Lili Taylor interpreta a Sheriff Lillian Holley en la película.
Alan Wilder interpreta a Robert Estill en la película.
Michael Bentt hace el papel de Herbert Youngblood.
John Lister interpreta a Judge Murray en la película.
Jim Carrane interpreta a Sam Cahoon en la película.
John Fenner Mays interpreta a Deputy Blunk en la película.
Rick Uecker hace el papel de Edward Saager.
Craig Spidle hace el papel de Reporter.
Mark Vallarta interpreta a Harry Berg en la película.
Daniel Maldonado interpreta a Jacob Solomon en la película.
Patrick Zielinski interpreta a Doctor en la película.
Gareth Saxe interpreta a Agent Ray Suran en la película.
Guy Van Swearingen hace el papel de Agent Ralph Brown.
Jeff Still hace el papel de Jimmy Probasco.
Lance Baker interpreta a Freddie Barker en la película.
Steve Key interpreta a Doc Barker en la película.
Jerry Goff hace el papel de Captain O'Neill.
Aaron Roman Weiner hace el papel de Special Agent.
Keith Kupferer interpreta a Agent Sopsic en la película.
Turk Muller hace el papel de Other East Chicago Cop.
Tim Grimm interpreta a Other East Chicago Cop en la película.
Martie Sanders hace el papel de Irene the Ticket Taker.
Robyn LeAnn Scott interpreta a Ella Natasky en la película.
Jordan Lawson hace el papel de Prisoner (uncredited).
Angelina Lyubomirova interpreta a Coat Check Girl (uncredited) en la película.
Joel Thingvall hace el papel de FBI Agent (uncredited).
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