Tom Cruise (Oberst Claus von Stauffenberg), Kenneth Branagh (Generalmajor Henning von Tresckow), Bill Nighy (General Friedrich Olbricht), Tom Wilkinson (General Friedrich Fromm), Carice van Houten (Nina von Stauffenberg), Thomas Kretschmann (Major Otto Ernst Remer), Terence Stamp (Generaloberst Ludwig Beck), Eddie Izzard (General Erich Fellgiebel), Kevin McNally (Dr. Carl Goerdeler), Christian Berkel (Oberst Mertz von Quirnheim), Jamie Parker (Leutnant Werner von Haeften), David Bamber (Adolf Hitler), Tom Hollander (Oberst Heinz Brandt), David Schofield (Generalfeldmarschall Erwin von Witzleben), Kenneth Cranham (Generalfeldmarschall Wilhelm Keitel), Halina Reijn (Margarethe von Oven), Werner Daehn (Major Ernst John von Freyend), Harvey Friedman (Dr. Joseph Goebbels), Matthias Schweighöfer (Leutnant Herber), Waldemar Kobus (Polizeipräsident Wolf-Heinrich von Helldorf), Florian Panzner (Oberleutnant Hagen), Ian McNeice (pompöser General), Manfred Anton Algrang (Albert Speer), Danny Webb (Hauptmann Haans), Chris Larkin (Feldwebel Helm), Matthew Burton (Generalleutnant Adolf Heusinger), Philipp von Schulthess (Tresckows Adjutant), Wotan Wilke Möhring (Feldwebel Kolbe), Christian Oliver (Oberfeldwebel Adam), Bernard Hill (vertrauensvoller General), Julian Morris (junger Leutnant), Helmut Stauss (Dr. Roland Freisler), Tim Williams (Arzt), Karl Alexander Seidel (Berthold von Stauffenberg), Timo Huber (Franz von Stauffenberg), Justus Kammerer (Heimeran von Stauffenberg), Annika Becker (Valerie von Stauffenberg), Marie Becker (Valerie von Stauffenberg), Katharine Mehrling (Sängerin), Andy Gätjen (wütender SS-Offizier), Matthias Freihof (Heinrich Himmler), Achim Buch (Soldat)