Diễn viên chính

Mùa phim thứ hai có đến 9 diễn viên chính trong đó có 7 diễn viên chính đã được khẳng định trong mùa phim đầu tiên và hai diễn viên định kỳ được thăng cấp đó là Norman Reedus và Melissa McBride.[6][7]

• Andrew Lincoln vai Rick Grimes, là nhân vật chính của loạt phim và là cựu phó cảnh sát trưởng từ Quận King, Georgia. Anh là chồng của Lori, cha của Carl và bạn thân của Shane.
• Jon Bernthal vai Shane Walsh, là bạn thân của Rick, là cựu phó cảnh sát trưởng. Anh yêu vụng trộm với Lori sau khi biết tin Rick không còn sống ở mùa trước.
• Sarah Wayne Callies vai Lori Grimes, là vợ của Rick, có con trai tên Carl. Cô yêu vụng trộm với Shane.
• Laurie Holden vai Andrea, là một cựu luật sư về quyền công dân, cô chơi thân với Dale. Sau khi mất cô em gái, Andrea cố gắng học cách bắn súng và trở thành một tay súng cừ khôi.
• Jeffrey DeMunn vai Dale Horvath, là một thành viên lớn tuổi của nhóm, là người sở hữu chiếc xe RV. Ông thường người có kinh nghiệm, biết đạo lý, ông bảo vệ cho Andrea. Trở thành một người cố vấn cho nhóm, đặc biệt là với Rick và Glenn. Ông cũng là một người bạn tốt của T-Dog.
• Steven Yeun vai Glenn Rhee, là một nhân viên giao bánh Pizza, người mà đã cứu Rick ở mùa trước. Anh là người hoạt động tích cực trong nhóm.
• Chandler Riggs vai Carl Grimes, là con trai của Rick và Lori.
• Norman Reedus vai Daryl Dixon, là người lạnh lùng nhất nhóm tuy nhiên lại bảo vệ nhóm một cách hiệu quả, là người tích cực nhất trong nhóm khi tìm kiếm Sophia.
• Melissa McBride vai Carol Peletier, là nạn nhân của một vụ lạm dụng tình dục bởi Ed.

Diễn viên phụ

• IronE Singleton vai Theodore "T-Dog" Douglas, là một thành viên của nhóm và là một người trọng danh dự, có bổn phận, trách nhiệm và có ý thức tốt. Anh cố gắng đóng góp càng nhiều càng tốt. Anh cũng có một tình bạn mạnh mẽ với Dale.
• Lauren Cohan vai Maggie Greene, là con gái lớn tuổi của Hershel, người có ý chí mạnh mẽ và kiên quyết nhưng hơi bướng bỉnh.
• Emily Kinney vai Beth Greene, là con gái của Hershel và em gái của Maggie. Cô nhút nhát, nói nhẹ nhàng và từ bi nhưng thiếu ý chí mạnh mẽ.
• Scott Wilson vai Hershel Greene, là một bác sĩ thú y và người nông dân tôn giáo, bị mù quáng bởi sự bảo thủ của chính mình để chấp nhận trạng thái mới của thế giới, tin rằng những người đi bộ chỉ bị bệnh.
• Jane McNeill vai Patricia, là vợ của Otis và làm y tá của Hershel.
• James Allen McCune vai Jimmy, là bạn trai của Beth.
• Madison Lintz vai Sophia Peletier, là con gái của Carol và là bạn thân của Carl.
• Michael Zegen vai Randall Culver, một thiếu niên mà Rick, Glenn và Hershel gặp phải trong khu rừng.
• Pruitt Taylor Vince vai Otis, là người bảo vệ Nông trại Hershel và là chồng của Patricia.
• Adam Minarovich vai Ed Peletier, là chồng của Carol, là người lạm dụng tình dục với con gái của mình.
• Michael Raymond-James vai Dave, là một thành viên của nhóm Randall, người đã gặp Rick, Hershel và Glenn.
• Michael Rooker vai Merle Dixon, là anh trai của Daryl, có tính bạo lực.