• John C. Reilly vai Ralph đập phá, nhân vật phản diện của Fix-It Felix, Jr[7] và là một trong 4 nhân vật chính của bộ phim (Ralph, Felix, Venellope và Calhoun)
• Sarah Silverman vai Vanellope Von Schweetz "nhiễu", một tay đua chập chờn trong Sugar Rush[7]
• Jack McBrayer vai Felix, anh hùng của Fix-It Felix, Jr[7][16]
• Jane Lynch vai Trung sĩ Tamora Jean Calhoun, nhân vật chính của Hero's Duty[7]
• Alan Tudyk vai Vua Kẹo, người cai trị của Sugar Rush / Turbo, ngôi sao cựu tay đua của Turbo Time
• Mindy Kaling vai Taffyta Muttonfudge, một tay đua trong Sugar Rush[17]
• Joe Lo Truglio vai Markowski, một binh sĩ từ Hero's Duty mà Ralph gặp trong quán bar của Tapper, rất sợ bọ
• Ed O'Neill vai Litwak, chủ sở hữu của cửa hàng trò chơi điện tử [17]
• Dennis Haysbert vai General Hologram, một vị tướng trong Hero's Duty
• Adam Carolla vai Wynnchel, một thành viên của đồn cảnh sát Sugar Rush[17]
• Horatio Sanz vai Duncan, một chiếc bánh rán và là một thành viên của đồn cảnh sát Sugar Rush[17]
• Rich Moore vai Bill "Chanh", một viên kẹo chua tay sai của Vua Kẹo[18][19]

Và các diễn viên khác, bao gồm: trong Fix-It Felix, Jr Nicerlanders, Edie McClurg vai Mary,[17] Raymond Persi vai Thị trưởng Gene,[20][21] Jess Harnell vai Don, Rachael Harris vai Deanna[17], và Skylar Astin vai Roy; Katie Lowes vai Candlehead, Jamie Elman vai Rancis Fluggerbutter, Josie Trinidad vai Jubileena Bing-Bing, và Cymbre Walk vai Crumbelina DiCaramello, tay đua trong Sugar Rush; Johnston vai Surge Protector, nhân viên an ninh Nhà ga trung tâm trò chơi;[22] Stefanie Scott vai Moppet Girl, một game thủ trẻ,[17] John DiMaggio vai Beard Papa, bảo vệ an ninh tại nhà máy sản xuất kẹo trong Sugar Rush; Raymond Persi vai một Zombie,[20] Brian Kesinger vai một Cyborg (dựa trên Kano từ Mortal Kombat);[20] và Martin Jarvis vai Saitine, một nhân vật phản diện ma quỷ, những người tham dự nhóm ủng hộ Bad-Anon; Tucker Gilmore vai Loa thông báo Sugar Rush; Brandon Scott vai Kohut, một người lính trong Hero's Duty; và Tim Mertens vai Tiến sĩ Brad Scott, một nhà khoa học và là chồng chưa cưới của Calhoun trong Hero's Duty (trong bản phát hành ở Anh Quốc nhân vật này lồng tiếng bởi Nick Grimshaw).[23]

Bộ phim có một số khách mời từ các trò chơi điện tử có thật, bao gồm: Root Beer Tapper (Maurice LaMarche), người phục vụ từ Quán bar của Tapper,[24] Sonic the Hedgehog (Roger Craig Smith);[17][22] Ryu (Kyle Hebert), Ken Masters (Reuben Langdon), M. Bison (Gerald C. Rivers), và Zangief (Rich Moore) từ Street Fighter,[1][17][25] Clyde (Kevin Deters) từ Pac-Man,[26] và Yuni Verse (Jamie Sparer Roberts) từ Dance Dance Revolution.[27] Một nhân vật mô phỏng theo phong cách của nhạc sĩ Skrillex xuất hiện trong Fix-It Felix, Jr với vai trò là DJ tại buổi tiệc kỷ niệm của trò chơi.