Dev Patel trong vai nhân vật chính Jamal Malik, một cậu bé người Ấn Độ theo đạo Hồi trong khu ổ chuột Bombay/Mumbai.[8] Đạo diễn Boyle đã tuyển hàng trăm đứa trẻ Bollywood và nhận xét rằng hầu hết đểu ở dạng "khỏe mạnh, đẹp trai và anh hùng". Con gái của Boyle đã chỉ cho ông thấy người thích hợp Dev Patel từ vai diễn của cậu trong loạt phim truyền hình Anh quốc Skins.[9][10]
Freida Pinto vai Latika, cô gái mà Jamal yêu. Pinto là một người mẫu và trước đó chưa bao giờ đóng phim.[9] Giải thích cho chiếc khăn choàng độc đáo mà cô mặc trong phim, nhà thiết kế Suttirat Anne Larlarb nói, "Tôi muốn tạo dấu ấn kết thúc cho cả bộ phim — làm nên sự liên kết giữa chiếc váy màu vàng cô ấy mặc khi còn là đứa trẻ và diện mạo cuối cùng của cô ấy."[11]
Anil Kapoor vai Prem Kumar, người dẫn chương trình Who Wants to Be a Millionaire? phiên bản Ấn Độ - Kaun Banega Crorepati. Ban đầu, đạo diễn Danny Boyle giao vai diễn này cho Shahrukh Khan,[12] người từng dẫn dắt chương trình trên vào năm 2007 nhưng không mang lại kết quả như mong đợi. Sau vai diễn trên, Anil Kapoor tham gia chương trình Kaun Banega Crorepati vào năm 2012 và giành được phần thưởng trị giá 5.000.000 rupee.
