Diễn viên 500 ngày yêu

  • Joseph Gordon-Levitt vai Tom Hansen, một nhà thiết kế làm việc tại một công ty thiệp chúc mừng.
  • Zooey Deschanel vai Summer Finn, trợ lý của ông chủ Tom và là tình yêu của Tom.
  • Chloë Moretz vai Rachel Hansen, em gái của Tom. Cô động viên Tom trong những lúc khó khăn.
  • Geoffrey Arend vai McKenzie, đồng nghiệp của Tom tại công ty thiệp chúc mừng.
  • Matthew Gray Gubler vai Paul, một trong những người bạn của Tom.
  • Clark Gregg vai Vance, ông chủ của Tom.
  • Rachel Boston vai Alison, cô gái trong buổi hẹn của Tom.
  • Minka Kelly vai Autumn.
  • Maile Flanagan vai Rhoda.
  • Patricia Belcher vai Millie.
  • Olivia Bagg vai Summer lúc nhỏ.
  • Giọng kể bởi Richard McGonagle.