- Craig Robinson - Kevin (voice)
- Ralph Fiennes - Barry (voice)
- Tom Holland - Jip (voice)
- Marion Cotillard - Tutu (voice)
- Kasia Smutniak - Lily Dolittle
- Frances de la Tour - Dragon (voice)
- Jason Mantzoukas - James the Dragonfly (voice)
- Ralph Ineson - Arnall Stubbins
- Joanna Page - Bethan Stubbins
- Sonny Ashbourne Serkis - Arnall Stubbins Jr.
- Oliver Chris - Sir Gareth
- Clive Francis - Archbishop
- Paul Holowaty - Navy Man
- Elliot Barnes-Worrell - Captain William Derrick
- Mark Umbers - Lieutenant
- Sid Sagar - Jeff the Prisoner
- Martin Pemberton - Postman
- Tim Treloar - Humphrey the Whale (voice)
- Jim Carretta - Beard Mouse and Leona (voice)
- Nick Fisher - Mini the Sugar Glider (voice)
- Matt King - Clyde
- Ranjani Brow - Mouse (voice)
- Kelly Stables - Mouse (voice)
- Scott Menville - Army Ant (voice)
- Gia Davis - Baby Animal (voice)
- Kyrie McAlpin - Baby Animal (voice)
- Stewart Scudamore - Pirate
- Samson Kayo - Pirate
- John-Luke Roberts - Pirate / Animal Performer
- Joseph Balderrama - Prisoner
- Daniel Hoffmann-Gill - Prisoner
- Shaun McKee - On Set Yoshi / Animal Performer
- Stephen Gaghan
- William M. Connor
- Simon Crane
- Tom Rye
- Stephen Gaghan
- Doug Mand
- William M. Connor
- Joe Roth
- Lucy Bevan
- Jeff Kirschenbaum
- Susan Downey
- Olivia Grant
- Danny Elfman
- Jana Vance
- Daniel Laurie
- Steve Bartek
- Brad Semenoff
- Jon Taylor
Robert Downey Jr. hace el papel de Dr. John Dolittle.
Harry Collett interpreta a Tommy Stubbins en la película.
Michael Sheen interpreta a Dr. Blair Müdfly en la película.
Jim Broadbent interpreta a Lord Thomas Badgley en la película.
Antonio Banderas interpreta a King Rassouli en la película.
Jessie Buckley interpreta a Queen Victoria en la película.
Emma Thompson hace el papel de Poly (voice).
Rami Malek interpreta a Chee-Chee (voice) en la película.
John Cena hace el papel de Yoshi (voice).
Kumail Nanjiani interpreta a Plimpton (voice) en la película.
Craig Robinson hace el papel de Kevin (voice).
Ralph Fiennes hace el papel de Barry (voice).
Tom Holland interpreta a Jip (voice) en la película.
Octavia Spencer hace el papel de Dab-Dab (voice).
Selena Gómez interpreta a Betsy (voice) en la película.
Marion Cotillard hace el papel de Tutu (voice).
Kasia Smutniak interpreta a Lily Dolittle en la película.
Frances de la Tour hace el papel de Dragon (voice).
Jason Mantzoukas interpreta a James the Dragonfly (voice) en la película.
Ralph Ineson interpreta a Arnall Stubbins en la película.
Joanna Page interpreta a Bethan Stubbins en la película.
Sonny Ashbourne Serkis interpreta a Arnall Stubbins Jr. en la película.
Oliver Chris hace el papel de Sir Gareth.
Clive Francis interpreta a Archbishop en la película.
Paul Holowaty interpreta a Navy Man en la película.
Elliot Barnes-Worrell interpreta a Captain William Derrick en la película.
Mark Umbers hace el papel de Lieutenant.
David Sheinkopf interpreta a Don Carpenterino en la película.
Sid Sagar hace el papel de Jeff the Prisoner.
Martin Pemberton interpreta a Postman en la película.
Tim Treloar interpreta a Humphrey the Whale (voice) en la película.
Jim Carretta interpreta a Beard Mouse and Leona (voice) en la película.
Nick Fisher interpreta a Mini the Sugar Glider (voice) en la película.
Matt King hace el papel de Clyde.
Ranjani Brow hace el papel de Mouse (voice).
Kelly Stables interpreta a Mouse (voice) en la película.
Scott Menville interpreta a Army Ant (voice) en la película.
Gia Davis interpreta a Baby Animal (voice) en la película.
Kyrie McAlpin interpreta a Baby Animal (voice) en la película.
Stewart Scudamore hace el papel de Pirate.
Samson Kayo hace el papel de Pirate.
John-Luke Roberts interpreta a Pirate / Animal Performer en la película.
Joseph Balderrama interpreta a Prisoner en la película.
Daniel Hoffmann-Gill interpreta a Prisoner en la película.
Jane Leaney interpreta a Animal Performer en la película.
Shaun McKee interpreta a On Set Yoshi / Animal Performer en la película.
Will Arnett interpreta a Rabbit (voice) (uncredited) en la película.
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