• Gabourey Sidibe trong vai Claireece "Precious" Jones. Đạo diễn tuyển vai Billy Hopkins tìm thấy Sidibe tại một buổi thử vai ở trường Cao đẳng Lehman tại thành phố New York. Dù trước đó chưa có kinh nghiệm diễn xuất, Sidibe đã được chọn ra trong hơn 300 người dự thi trong những lần tuyển chọn toàn quốc.
• Mo'Nique trong vai Mary Lee Johnston, người mẹ thất nghiệp nghèo và hay bạo hành Precious. Mo'Nique và đạo diễn Lee Daniels đã từng hợp tác với nhau trong phim Shadowboxer (trong phim này, vai của Mo'Nique cũng có tên Precious). Gần cuối phim cho biết Mary ghét con gái Precious vì bà ta cho rằng Precious "cướp người đàn ông của mình". Điều này cho thấy nhân vật Mary là mẫu phụ nữ sống dựa dẫm vào đàn ông.
• Paula Patton trong vai cô Blu Rain, cô giáo tại trường giáo dục đặc biệt của Precious. Patton cho biết nhân vật của cô dạy Precious biết "học, đọc và viết lại từ đầu, dạy cho Precious học cách tin tưởng vào bản thân mình, và dạy cho Precious hiểu rằng điều gì cũng có thể làm được."
• Mariah Carey trong vai cô Weiss, nhân viên xã hội của Precious, người luôn giúp và hỗ trợ Precious vượt qua khó khăn. Vào tháng 9/2008, Mariay Carey miêu tả nhân vật của cô là "một người không hẳn là đáng yêu, nhưng cô ấy làm sáng tỏ mọi chuyện." Carey và đạo diễn Lee Daniels đã từng làm việc cùng nhau trong phim Tennessee. Daniels cho biết ông chọn Carey vì ông rất "ấn tượng" với diễn xuất của Carey trong phim Tennessee. Ông cũng cho biết, đáng lẽ diễn viên Helen Mirren được chọn để vào vai cô Weiss trong phim Precious, nhưng cô từ chối để "nhận một vai trong một phim tầm cỡ hơn."
• Lenny Kravitz trong vai y tá John McFadden, người luôn đối xử tốt với Precious. Đây là phim đầu tiên đánh đấu lần đầu Kravitz tham gia diễn xuất.
• Sheeri Shepherd trong vai Lisa
• Barret Hemls (tên thật Barret Isaiah Mindell) trong vai Tom Cruise, người bạn trai tưởng tượng của Precious
• Nealla Gordan trong vai bà Sondra Lichtenstein
• Stephanie Andujar trong vai Rita Romero, bạn cùng lớp với Precious, một cô gái 16 tuổi trước đó từng nghiện và làm gái điếm. Khi Andujar thử vai, đạo diễn Daniels đã rất ấn tượng và ông ngưng đoạn đối thoại của Andujar để nói rằng "Cháu hãy vào phim của tôi".
• Chyna Layne trong vai Rhonda Patrice Johnson
• Amina Robinson trong vai Jermaine Hicks
• Xosha Roquemore trong vai Jo Ann
• Aunt Dot trong vai Toosie, mẹ của Mary và bà ngoại của Precious. Aunt Dot ngoài đời cũng là dì ruột của đạo diễn Lee Daniels.
• Angelic Zambrana trong vai Consuelo
• Quishay Powell trong vai bé Mongo
• Grace Hightower trong vai người nhân viên xã hội
• Kimberly Russel trong vai Katherine
• Bill Sage trong vai ông Wicher. Sage đã từng đóng chung với Mariah Carey trong phim Glitter, cũng như đã từng hợp tác với Lee Daniels trong phim Tennessee.

Ramona "Sapphire" Lofton (tác giả quyển tiểu thuyết) là diễn viên khách mời trong vai người phụ nữ ở nhà trẻ lúc gần cuối phim.

Susan L. Taylor trong vai nhân vật không tên. Ở đầu phim, cô đóng vai người phụ nữ đẹp trong bộ váy màu cam bước đến Precious và trao cho Precious một cái khăn choàng màu cam.