Audrey Tautou (Amélie Poulain), Mathieu Kassovitz (Nino Quincampoix), Rufus (Raphaël Poulain), Lorella Cravotta (Amandine Poulain), Serge Merlin (Raymond Dufayel), Jamel Debbouze (Lucien), Clotilde Mollet (Gina), Claire Maurier (Madame Suzanne), Isabelle Nanty (Georgette), Dominique Pinon (Joseph), Artus de Penguern (Hipolito), Yolande Moreau (Madeleine Wallace), Urbain Cancelier (Collignon), Maurice Bénichou (Dominique Bretodeau), Michel Robin (Mr. Collignon), Andrée Damant (Mrs. Collignon), Claude Perron (Eva), Armelle (Philomène), Ticky Holgado (Mann im Bild), Dominique Bettenfeld (Amelies Nachbar)