Główna Tom Hiddleston jako Loki, adoptowany brat Thora. Ta wersja Lokiego stworzyła nową linię czasową w 2012 roku w filmie Avengers: Koniec gry, przez co pominięte zostały wydarzenia istotne dla tej postaci w filmach Thor: Mroczny świat i Thor: Ragnarok. Hiddleston zagrał również inny wariant swojej postaci, Prezydenta Lokiego. Sophia Di Martino jako Sylvie, żeński wariant Lokiego, która chce zagrozić głównej linii czasowej. Cailey Fleming zagrała Sylvie jako dziecko. Gugu Mbatha-Raw jako Ravonna Renslayer, sędzia w Agencji Ochrony Chronostruktury (AOC) i były Łowca A-23. Mbatha-Raw zagrała również wariant swojej postaci, Rebeccę Tourminet. Wunmi Mosaku jako Łowca B-15, wysoka rangą łowczyni AOC. jako Casey / Łowca K-5E, pracownik biurowy AOC, który później zostaje łowcą. Sasha Lane jako Łowca C-20, członek AOC, która została porwana przez Sylvie. jako Mały Loki, wariant Lokiego, który zabił Thora. jako Przemądrzały Loki, wariant Lokiego, który wyolbrzymia swoje osiągnięcia. Tara Strong jako Panna Minutka, kreskówkowa maskotka AOC jako antropomorficzny zegarek. Owen Wilson jako Mobius M. Mobius, agent AOC, który monitoruje linie czasowe i multiwersum. Richard E.