Chris Hemsworth jako Thor, król Asgardu, syn Odyna i Friggi. Potrafi wzywać pioruny oraz nimi władać. Jego nową bronią jest topór Stormbreaker, który pozwala na teleportację za pomocą Bifrostu. Vanessa Kirby jako Sue Storm / Niewidzialna Kobieta, naukowiec, która posiada umiejętność bycia niewidzialną oraz tworzenia pola siłowego. Anthony Mackie jako Sam Wilson / Kapitan Ameryka, weteran sił powietrznych, który został przeszkolony do walki w powietrzu przy użyciu specjalnych skrzydeł i posługiwał się pseudonimem „Falcon”. Został wyznaczony przez Steve’a Rogersa na swojego następcę jako nowy Kapitan Ameryka. Sebastian Stan jako Bucky Barnes, superżołnierz z cybernetycznym ramieniem, przywódca grupy Thunderbolts. Letitia Wright jako Shuri / Czarna Pantera, młoda księżniczka Wakandy i siostra T’Challi, rozwijająca supernowoczesne technologie ich kraju. Paul Rudd jako Scott Lang / Ant-Man, były złodziej, który posługuje się kombinezonem, dzięki któremu może się pomniejszyć jak i powiększyć. jako John Walker / Agent USA, członek Thunderbolts, superżołnierz i były Kapitan Ameryka. Ténoch Huerta jako Namor, mutant i władca Tlalocan określany przez swój lud imieniem K’uk’ulkan. Ebon Moss-Bachrach jako Ben Grimm / Rzecz, przyjaciel Reeda, były astronauta, którego skóra została przekształcona w warstwę pomarańczowej skały, dając