• John C. Reilly vai Ráp-phờ đập phá, một anh chàng to cao nhưng có trái tim nhân hậu, là nhân vật phản diện trong trò Fix-It Felix Jr.[6]
• Sarah Silverman vai Vanellope von Schweetz, một tay đua bị lỗi trong trò Sugar Rush, và hóa ra cô là nhân vật công chúa của trò chơi.[7]
• Jack McBrayer vai Felix Jr. sửa chữa, một người thợ sửa chữa, là nhân vật chính diện/anh hùng trong trò Fix-It Felix Jr.[8]
• Jane Lynch vai Sergeant Tamora Jean Calhoun, nhân vật chính của trò Hero's Duty và là vợ của Felix Jr. sửa chữa.[8]
• Gal Gadot vai Shank, một tay đua trong trò Slaughter Race.
• Taraji P. Henson vai Yesss, một thuật toán xác định các video nổi nhất trên BuzzTube.[9]
• Alan Tudyk vai KnowsMore, một công cụ tìm kiếm. Tudyk từng lồng tiếng cho Vua Kẹo ở phần 1.[9][10]
• Alfred Molina vai Double Dan.
• Ed O'Neill vai Ông Litwak.

Một vài nàng công chúa Disney[11][12] xuất hiện trong phim, bao gồm: Jodi Benson vai Ariel, Paige O'Hara vai Belle, Linda Larkin vai Jasmine, Irene Bedard vai Pocahontas, Ming-Na Wen vai Mulan, Anika Noni Rose vai Tiana, Mandy Moore vai Rapunzel, Kelly Macdonald vai Merida, Jennifer Hale vai Cinderella, Kate Higgins vai Aurora, Kristen Bell vai Anna, Idina Menzel vai Elsa và Auliʻi Cravalho vai Moana, tất cả đều là người lồng tiếng nguyên gốc cho nhân vật của họ,[13] trong khi đó nhà viết kịch bản Pamela Ribon sẽ lồng tiếng cho Bạch Tuyết.[11][12][14][15][16]