• Gemma Chan vai Sersi: Một Eternal đồng cảm và yêu thương loài người có khả năng điều khiển vật chất.[7][8][9] Cô đem lòng yêu Ikaris hàng thế kỷ, và đóng giả người quản lý bảo tàng trên Trái Đất.[9] Kevin Feige mô tả Sersi là nhân vật chính của phim.[10] Trước đó, Gemma Chan đóng vai Minn-Erva trong Đại uý Marvel (2019).[11]
• Richard Madden vai Ikaris: Một Eternal lãnh đạo các Eternal khác về mặt chiến thuật. Anh siêu khoẻ, có thể bay và có khả năng phóng tia năng lượng vũ trụ từ mắt mình.[12][9]
• Kumail Nanjiani vai Kingo: Một Eternal có khả năng bắn ra những viên đạn năng lượng vũ trụ từ tay mình.[12][9] Vì muốn có được danh vọng, Kingo trở thành một ngôi sao điện ảnh Bollywood nổi tiếng để hoà vào cuộc sống trên Trái Đất.[13][9] Kumail Nanjiani đã từng muốn vai diễn của anh là sự kết hợp giữa thái độ khôn ngoan của nhân vật John McClane trong loạt phim Die Hard với ngoại hình của Hrithik Roshan (một diễn viên Bollywood).[14]
• Lia McHugh vai Sprite: Một Eternal có khả năng tạo ra những ảo ảnh sống động như thật. Sprite có ngoại hình một đứa trẻ 12 tuổi, nhưng cô khoẻ hơn và thông minh hơn so với vẻ ngoài của mình.[12][9]
• Brian Tyree Henry vai Phastos: Một Eternal và nhà phát minh thông thái mang năng lượng vũ trụ mà bí mật giúp loài người tiến bộ về mặt công nghệ.[12][9] Anh là siêu anh hùng đồng tính đầu tiên của MCU.[15]
• Lauren Ridloff vai Makkari: Một Eternal sử dụng siêu tốc độ vũ trụ của mình để thám hiểm các hành tinh.[12][9] Cô là siêu anh hùng khiếm thính đầu tiên của MCU, vì thế nên cô không bị ảnh hưởng bởi những tiếng nổ siêu thanh mà do chính cô tạo ra.[16][9]
• Barry Keoghan vai Druig: Một Eternal có khả năng sử dụng năng lượng vũ trụ để điều khiển tâm trí người khác. Anh rời bỏ các Eternal khác vì anh không đồng ý với việc họ tương tác với loài người.[7][9]
• Don Lee vai Gilgamesh: Eternal khoẻ nhất có khả năng tạo ra bộ xương ngoài từ năng lượng vũ trụ. Anh trở thành bạn đồng hành của Thena trong chuyến lưu vong khỏi các Eternal khác.[12][9]
• Gil Birmingham[17]
• Harish Patel[18]
• Kit Harington vai Dane Whitman: Một chiến binh loài người mang theo một thanh kiếm bí ẩn.[7][19]
• Salma Hayek vai Ajak: Một Eternal thông thái lãnh đạo các Eternals khác về mặt tâm linh. Bà đã luôn giúp các nền văn minh nhân loại tiến bộ hơn. Bà có khả năng chữa trị và có thể giao tiếp với các Thực thể Vũ trụ.[12][9]
• Angelina Jolie vai Thena: Một chiến binh Eternal có khả năng sử dụng năng lượng vũ trụ để tạo ra vũ khí. Cô có mối liên kết gần gũi với Gilgamesh xuyên suốt hàng thế kỷ.[12][9]

Ngoài ra, Haaz Sleiman đóng vai một kiến trúc sư mà là chồng Phastos,[20] và Ozer Ercan đóng vai một kẻ buôn lậu.[21] Jashaun St. John và Zain Al Rafeea được chọn vào các vai diễn chưa được tiết lộ.[22][23]