Diễn viên chính

• Anya Taylor-Joy vai Beth Harmon, nữ kỳ thủ cờ vua trẻ tuổi, người quyết tâm trở thành kỳ thủ vĩ đại nhất thế giới dù bản thân bị lệ thuộc vào rượu và thuốc
  • Isla Johnston vai Beth thời nhỏ
  • Annabeth Kelly vai Beth năm tuổi
• Bill Camp vai bác Shaibel trông coi Mái ấm Methuen cho các bé gái, người dạy Beth cách chơi cờ
• Moses Ingram vai Jolene, cô gái mồ côi người da màu ở mái ấm, người bạn thân nhất của Beth thuở nhỏ
• Christiane Seidel vai Helen Deardorff, người đứng đầu mái ấm
• Rebecca Root vai cô Lonsdale[5]
• Chloe Pirrie vai Alice Harmon, người mẹ ruột đã mất của Beth
• Akemnji Ndifornyen vai Fergusson, người quản lý da màu ở mái ấm
• Marielle Heller vai bà Alma Wheatley, người cùng chồng là Allston nhận nuôi Beth, sau này trở thành quản lý của Beth khi cô tham dự các giải đấu
• Harry Melling vai Harry Beltik, một trong những đối thủ mà Beth đánh bại trong giải đấu đầu tiên của cô ở Kentucky, sau này làm bạn với cô
• Patrick Kennedy vai Allston Wheatley, chồng của Alma, người cha nuôi tệ bạc của Beth
• Jacob Fortune-Lloyd vai Townes, kỳ thủ mà Beth nảy sinh tình yêu nhưng không được đáp lại
• Thomas Brodie-Sangster vai Benny Watts, bạn và cũng là một trong những đối thủ chính của Beth
• Marcin Dorociński vai Vasily Borgov, kỳ thủ người Nga vô địch thế giới, đối thủ cạnh tranh khốc liệt nhất của Beth

Diễn viên phụ

• Sergio Di Zio trong vai người cha không rõ tên tuổi của Beth
• Dolores Carbonari trong vai Margaret, bạn học trung học của Beth
• Matthew Dennis Lewis trong vai Matt, cùng người anh em sinh đôi Mike làm thư kí giải đấu đầu tiên của Beth ở Kentucky và sau này trở thành bạn cô
• Russell Dennis Lewis trong vai Mike
• Janina Elkin trong vai bà Borgov, vợ và là người phiên dịch của Vasily Borgov