Will Smith lồng tiếng cho Lance Sterling, "điệp viên tuyệt vời nhất thế giới", người vô tình bị biến thành chim bồ câu.[9]
Tom Holland lồng tiếng cho Walter Beckett, một thiên tài khoa học xã hội, tốt nghiệp MIT năm 15 tuổi và thiết kế các thiết bị. Anh ta vô tình biến Sterling thành một con chim bồ câu với một phát minh mới của mình và giờ phải giúp Sterling thay đổi hình dạng con người.
Jarrett Bruno lồng tiếng cho Walter khi còn nhỏ.
Rashida Jones lồng tiếng cho Marcy Kappel, một nhân viên lực lượng an ninh của các vấn đề nội bộ đang theo đuổi Lance Sterling.
Ben Mendelsohn lồng tiếng cho Killian, một kẻ chủ mưu khủng bố dựa trên công nghệ mạnh mẽ với một cánh tay bionic bên trái điều khiển một loạt các máy bay không người lái được vũ khí đe dọa thế giới. Killian là kẻ thù không đội trời chung của Sterling và mục tiêu nhiệm vụ chính của anh ta. Killian không bao giờ được xác định tại bất kỳ thời điểm nào trong phim, với các nhân vật chính tình cờ gọi anh ta là "Robo-Hand".
Reba McEntire lồng tiếng cho Joy Jenkins, giám đốc của H.T.U.V. (viết tắt của Honor, Trust, Unity và Valor) và cấp trên của Sterling.[10]
Rachel Brosnahan lồng tiếng cho Wendy Beckett, một sĩ quan cảnh sát và người mẹ quá cố của Walter.[10]
Karen Gillan lồng tiếng cho Eyes, một chuyên gia H.T.U.V. phân tích quang phổ và nhiệt kế quang lượng tử được ghép đôi với Ears.[11]
DJ Khaled lồng tiếng cho Ears, một chuyên gia H.T.U.V. về truyền thông được ghép đôi với Eyes.[11]
Masi Oka lồng tiếng cho Katsu Kimura, một người buôn bán vũ khí Nhật Bản và là cộng sự của Killian.
Emily Altman lồng tiếng cho Trưởng phòng Lab Tech, cô gái lái xe tay ga
Claire Crosby lồng tiếng cho Thống nhất
Randy Trager lồng tiếng cho Terrance
Mark Ronson lồng tiếng cho Kỹ thuật viên phòng điều khiển cơ quan
Matthew J. Munn lồng tiếng cho vai người lính phòng thí nghiệm vũ khí
Kimberly Brooks lồng tiếng cho vai chiếc xe của Lance Sterling (Audi RSQ e-tron)
Bajos lồng tiếng cho lễ tân
Reggie De Leon làm vũ khí phòng thí nghiệm công nghệ
Casey Roberts là giọng nói điều khiển khởi động
Các nhân viên của cơ quan được lồng tiếng bởi Tawny Newsome, JB Blanc, Adrian Gonzalez, William Christopher Stephens, Bex Marsh, Peter S. Kim, Gabriel Conte, Jess Conte, Nick Bruno và Troy Quane.
Đại lý của Marcy được lồng tiếng bởi JB Blanc, Christopher Campbell, Adrian Gonzalez, Peter S. Kim và William Christopher Stephens.
Giọng nói của chim bồ câu được cung cấp bởi Jarrett Bruno, Nick Bruno, Randy Thom và Randy Trager.
