- Benny Safdie - Edward Teller
- Jason Clarke - Roger Robb
- Dylan Arnold - Frank Oppenheimer
- Tom Conti - Albert Einstein
- James D'Arcy - Patrick Blackett
- David Dastmalchian - William Borden
- Dane DeHaan - Kenneth Nichols
- Alden Ehrenreich - Senate Aide
- Jefferson Hall - Haakon Chevalier
- David Krumholtz - Isidor Rabi
- Matthew Modine - Vannevar Bush
- John Gowans - Ward Evans
- Macon Blair - Lloyd Garrison
- Harry Groener - Senator McGee
- Gregory Jbara - Chairman Magnuson
- Ted King - Senator Bartlett
- Steven Houska - Senator Scott
- Petrie Willink - Dutch Student
- Matthias Schweighöfer - Werner Heisenberg
- Alex Wolff - Luis Alvarez
- Josh Zuckerman - Rossi Lomanitz
- Rory Keane - Hartland Snyder
- Michael Angarano - Robert Serber
- Emma Dumont - Jackie Oppenheimer
- Sadie Stratton - Mary Washburn
- Guy Burnet - George Eltenton
- Tom Jenkins - Richard Tolman
- Louise Lombard - Ruth Tolman
- Michael Andrew Baker - Joe Volpe
- Jeff Hephner - Congressman
- Olli Haaskivi - Edward Condon
- David Rysdahl - Donald Hornig
- Josh Peck - Kenneth Bainbridge
- Jack Quaid - Richard Feynman
- Brett DelBuono - Concerned Scientist
- Gustaf Skarsgård - Hans Bethe
- James Urbaniak - Kurt Gödel
- Trond Fausa Aurvåg - George Kistiakowsky
- Devon Bostick - Seth Neddermeyer
- Danny Deferrari - Enrico Fermi
- Christopher Denham - Klaus Fuchs
- Jessica Erin Martin - Charlotte Serber
- Máté Haumann - Leo Szilard
- Olivia Thirlby - Lilli Hornig
- Jack Cutmore-Scott - Lyall Johnson
- Harrison Gilbertson - Philip Morrison
- James Remar - Henry Stimson
- Will Roberts - George C. Marshall
- Pat Skipper - James Byrnes
- Steve Coulter - James Conant
- Jeremy John Wells - AAF Officer
- Sean Avery - Weatherman
- Drew Kenney - Soldier
- Bryce Johnson - AAF Officer 2
- Flora Nolan - Burn Victim
- Kate French - Presidential Aide
- Gary Oldman - Harry Truman
- Hap Lawrence - Lyndon Johnson
- Meg Schimelpfenig - Senator's Assistant (uncredited)
- Christopher Nolan
- Richard Molloy
- Steve Gehrke
- Nilo Otero
- Andrew Stahl
- Christopher Nolan
- Martin J. Sherwin
- Kai Bird
- Charles Roven
- Christopher Nolan
- Emma Thomas
- John Papsidera
- James Woods
- Andy Thompson
- Gary Rizzo
- Ludwig Göransson
- Douglas Shamburger
- Dan O'Connell
Cillian Murphy hace el papel de J. Robert Oppenheimer.
Emily Blunt interpreta a Kitty Oppenheimer en la película.
Matt Damon hace el papel de Leslie Groves.
Robert Downey Jr. hace el papel de Lewis Strauss.
Florence Pugh interpreta a Jean Tatlock en la película.
Josh Hartnett interpreta a Ernest Lawrence en la película.
Casey Affleck hace el papel de Boris Pash.
Rami Malek hace el papel de David Hill.
Kenneth Branagh hace el papel de Niels Bohr.
Benny Safdie hace el papel de Edward Teller.
Jason Clarke interpreta a Roger Robb en la película.
Dylan Arnold interpreta a Frank Oppenheimer en la película.
Tom Conti interpreta a Albert Einstein en la película.
James D'Arcy hace el papel de Patrick Blackett.
David Dastmalchian interpreta a William Borden en la película.
Dane DeHaan hace el papel de Kenneth Nichols.
Alden Ehrenreich interpreta a Senate Aide en la película.
Tony Goldwyn interpreta a Gordon Gray en la película.
Jefferson Hall interpreta a Haakon Chevalier en la película.
David Krumholtz interpreta a Isidor Rabi en la película.
Matthew Modine interpreta a Vannevar Bush en la película.
Scott Grimes hace el papel de Counsel.
John Gowans hace el papel de Ward Evans.
Macon Blair interpreta a Lloyd Garrison en la película.
Harry Groener interpreta a Senator McGee en la película.
Gregory Jbara interpreta a Chairman Magnuson en la película.
Ted King hace el papel de Senator Bartlett.
Tim DeKay hace el papel de Senator Pastore.
Steven Houska hace el papel de Senator Scott.
Petrie Willink interpreta a Dutch Student en la película.
Matthias Schweighöfer interpreta a Werner Heisenberg en la película.
Alex Wolff interpreta a Luis Alvarez en la película.
Josh Zuckerman hace el papel de Rossi Lomanitz.
Rory Keane interpreta a Hartland Snyder en la película.
Michael Angarano interpreta a Robert Serber en la película.
Emma Dumont hace el papel de Jackie Oppenheimer.
Sadie Stratton interpreta a Mary Washburn en la película.
Guy Burnet hace el papel de George Eltenton.
Tom Jenkins interpreta a Richard Tolman en la película.
Louise Lombard interpreta a Ruth Tolman en la película.
Michael Andrew Baker hace el papel de Joe Volpe.
Jeff Hephner interpreta a Congressman en la película.
Olli Haaskivi interpreta a Edward Condon en la película.
David Rysdahl interpreta a Donald Hornig en la película.
Josh Peck interpreta a Kenneth Bainbridge en la película.
Jack Quaid hace el papel de Richard Feynman.
Brett DelBuono interpreta a Concerned Scientist en la película.
Gustaf Skarsgård hace el papel de Hans Bethe.
James Urbaniak interpreta a Kurt Gödel en la película.
Trond Fausa Aurvåg interpreta a George Kistiakowsky en la película.
Devon Bostick interpreta a Seth Neddermeyer en la película.
Danny Deferrari interpreta a Enrico Fermi en la película.
Christopher Denham interpreta a Klaus Fuchs en la película.
Jessica Erin Martin interpreta a Charlotte Serber en la película.
Máté Haumann interpreta a Leo Szilard en la película.
Olivia Thirlby hace el papel de Lilli Hornig.
Jack Cutmore-Scott interpreta a Lyall Johnson en la película.
Harrison Gilbertson interpreta a Philip Morrison en la película.
James Remar interpreta a Henry Stimson en la película.
Will Roberts hace el papel de George C. Marshall.
Pat Skipper interpreta a James Byrnes en la película.
Steve Coulter hace el papel de James Conant.
Jeremy John Wells hace el papel de AAF Officer.
Sean Avery hace el papel de Weatherman.
Drew Kenney interpreta a Soldier en la película.
Bryce Johnson hace el papel de AAF Officer 2.
Flora Nolan interpreta a Burn Victim en la película.
Kerry Westcott interpreta a Laughing Woman en la película.
Christina Hogue hace el papel de Kissing Woman.
Clay Bunker interpreta a Kissing Man en la película.
Kate French interpreta a Presidential Aide en la película.
Gary Oldman hace el papel de Harry Truman.
Hap Lawrence interpreta a Lyndon Johnson en la película.
Meg Schimelpfenig interpreta a Senator's Assistant (uncredited) en la película.
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