- 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
- Tony Goldwyn - Gordon Gray
- Jefferson Hall - Haakon Chevalier
- David Krumholtz - Isidor Rabi
- Matthew Modine - Vannevar Bush
- Scott Grimes - Counsel
- John Gowans - Ward Evans
- Macon Blair - Lloyd Garrison
- Harry Groener - Senator McGee
- Gregory Jbara - Chairman Magnuson
- Ted King - Senator Bartlett
- Tim DeKay - Senator Pastore
- 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
- Kerry Westcott - Laughing Woman
- Christina Hogue - Kissing Woman
- Clay Bunker - Kissing Man
- 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 hace el papel de Kitty Oppenheimer.
Matt Damon interpreta a Leslie Groves en la película.
Robert Downey Jr. hace el papel de Lewis Strauss.
Florence Pugh hace el papel de Jean Tatlock.
Josh Hartnett interpreta a Ernest Lawrence en la película.
Casey Affleck hace el papel de Boris Pash.
Rami Malek interpreta a David Hill en la película.
Kenneth Branagh hace el papel de Niels Bohr.
Benny Safdie interpreta a Edward Teller en la película.
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 interpreta a Patrick Blackett en la película.
David Dastmalchian interpreta a William Borden en la película.
Dane DeHaan interpreta a Kenneth Nichols en la película.
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 interpreta a Ward Evans en la película.
Macon Blair hace el papel de Lloyd Garrison.
Harry Groener interpreta a Senator McGee en la película.
Gregory Jbara interpreta a Chairman Magnuson en la película.
Ted King interpreta a Senator Bartlett en la película.
Tim DeKay hace el papel de Senator Pastore.
Steven Houska interpreta a Senator Scott en la película.
Petrie Willink interpreta a Dutch Student en la película.
Matthias Schweighöfer hace el papel de Werner Heisenberg.
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 hace el papel de Robert Serber.
Emma Dumont interpreta a Jackie Oppenheimer en la película.
Sadie Stratton hace el papel de Mary Washburn.
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 interpreta a Joe Volpe en la película.
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 hace el papel de Kenneth Bainbridge.
Jack Quaid interpreta a Richard Feynman en la película.
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 hace el papel de Philip Morrison.
James Remar interpreta a Henry Stimson en la película.
Will Roberts interpreta a George C. Marshall en la película.
Pat Skipper interpreta a James Byrnes en la película.
Steve Coulter interpreta a James Conant en la película.
Jeremy John Wells interpreta a AAF Officer en la película.
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 hace el papel de Kissing Man.
Kate French interpreta a Presidential Aide en la película.
Gary Oldman hace el papel de Harry Truman.
Hap Lawrence hace el papel de Lyndon Johnson.
Meg Schimelpfenig interpreta a Senator's Assistant (uncredited) en la película.
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