- Chiwetel Ejiofor - The Operative
- David Krumholtz - Mr. Universe
- Michael Hitchcock - Dr. Mathias
- Sarah Paulson - Dr. Caron
- Yan Feldman - Mingojerry "Mingo" Rample
- Rafael Feldman - Fantastic "Fanty" Rample
- Nectar Rose - Lenore
- Tamara Taylor - Teacher
- Glenn Howerton - Lilac Young Tough
- Hunter Ansley Wryn - Young River Tam
- Logan O'Brien - Boy Student
- Marley McClean - Girl Student
- Jessica Huang - Girl Student
- Scott Kinworthy - Ensign
- Erik Weiner - Helmsman
- Conor O'Brien - Lab Technician
- Peter James Smith - Lab Technician
- Weston Nathanson - Trade Agent
- Carrie "CeCe" Cline - Young Female Intern
- Amy Wieczorek - Lilac Mom
- Tristan Jarred - Lilac Son
- Elaine Mani Lee - Fan Dancer
- Terrence Hardy Jr. - Mining Camp Boy
- Ryan Tasz - Black Room Soldier
- Colin Patrick Lynch - Black Room Soldier
- Terrell Tilford - News Anchor
- Joshua Michael Kwiat - Slovenly Beaumonde Man
- Antonio Rufino - Bartender (uncredited)
- Linda Wang - Chinese Snake Dancer (uncredited)
- Rick Williamson - Bar Guy (uncredited)
- Neil Patrick Harris - Screaming Reaver (uncredited)
- Matt McColm - Lab Security (uncredited)
- Marcus Young - Bar Security (uncredited)
- Dennis Keiffer - Bar Guy (uncredited)
- Joss Whedon
- Rich Sickler
- Joss Whedon
- Joss Whedon
- Barry Mendel
- Anya Colloff
- Amy McIntyre Britt
- Christopher Buchanan
- Jennifer Clark
- David Newman
- David Newman
- Jeff Carson
- Rick Canelli
- Tom Bellfort
- Ben Wilkins
Nathan Fillion hace el papel de Malcolm "Mal" Reynolds.
Summer Glau hace el papel de River Tam.
Gina Torres interpreta a Zoë Alleyne Washburne en la película.
Alan Tudyk interpreta a Hoban "Wash" Washburne en la película.
Morena Baccarin interpreta a Inara Serra en la película.
Adam Baldwin interpreta a Jayne Cobb en la película.
Jewel Staite interpreta a Kaywinnet Lee "Kaylee" Frye en la película.
Sean Maher hace el papel de Simon Tam.
Ron Glass interpreta a Shepherd Derrial Book en la película.
Chiwetel Ejiofor interpreta a The Operative en la película.
David Krumholtz interpreta a Mr. Universe en la película.
Michael Hitchcock hace el papel de Dr. Mathias.
Sarah Paulson interpreta a Dr. Caron en la película.
Yan Feldman interpreta a Mingojerry "Mingo" Rample en la película.
Rafael Feldman hace el papel de Fantastic "Fanty" Rample.
Nectar Rose interpreta a Lenore en la película.
Tamara Taylor interpreta a Teacher en la película.
Glenn Howerton interpreta a Lilac Young Tough en la película.
Hunter Ansley Wryn hace el papel de Young River Tam.
Logan O'Brien interpreta a Boy Student en la película.
Marley McClean interpreta a Girl Student en la película.
Jessica Huang interpreta a Girl Student en la película.
Scott Kinworthy hace el papel de Ensign.
Erik Weiner hace el papel de Helmsman.
Conor O'Brien interpreta a Lab Technician en la película.
Peter James Smith interpreta a Lab Technician en la película.
Weston Nathanson hace el papel de Trade Agent.
Carrie "CeCe" Cline interpreta a Young Female Intern en la película.
Amy Wieczorek interpreta a Lilac Mom en la película.
Tristan Jarred interpreta a Lilac Son en la película.
Elaine Mani Lee hace el papel de Fan Dancer.
Terrence Hardy Jr. interpreta a Mining Camp Boy en la película.
Ryan Tasz interpreta a Black Room Soldier en la película.
Colin Patrick Lynch hace el papel de Black Room Soldier.
Terrell Tilford interpreta a News Anchor en la película.
Joshua Michael Kwiat interpreta a Slovenly Beaumonde Man en la película.
Antonio Rufino hace el papel de Bartender (uncredited).
Linda Wang interpreta a Chinese Snake Dancer (uncredited) en la película.
Rick Williamson interpreta a Bar Guy (uncredited) en la película.
Neil Patrick Harris hace el papel de Screaming Reaver (uncredited).
Matt McColm hace el papel de Lab Security (uncredited).
Marcus Young hace el papel de Bar Security (uncredited).
Dennis Keiffer hace el papel de Bar Guy (uncredited).
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