W następnym miesiącu do obsady dołączyli: Will.i.am jako John Wraith, Danny Huston jako William Stryker, Ryan Reynolds jako Wade Wilson, Lynn Collins jako Kayla Silverfox, Taylor Kitsch jako Gambit, Daniel Henney jako Agent Zero, Kevin Durand jako Blob oraz Dominic Monaghan.
W czerwcu tego samego roku poinformowano, że Tim Pocock zagra młodszego Scotta Summersa, a w filmie wystąpią również: Asher Keddie, Tahyna Tozzi i Scott Adkins oraz pokerzysta Daniel Negreanu, który pojawi się w roli cameo.
Zdjęcia i postprodukcja Część zdjęć zrealizowano pod koniec 2007 roku w Fox Studios Australia w Sydney. Główne zdjęcia do filmu rozpoczęły się w styczniu 2008 roku w Nowej Zelandii, gdzie kręcono między innymi w Queenstown. Ekipa produkcyjna pracowała również w studiach w Nowym Orleanie, a Cockatoo Island posłużyła jako siedziba Strykera. Prace na planie zakończono 23 maja tego samego roku. Za zdjęcia odpowiadał Donald McAlpine, scenografią zajął się Barry Robison, a kostiumy zaprojektowała Louise Mingenbach.
Montażem zajęli się Nicolas De Toth i Megan Gill. Efekty specjalne przygotowały studia: Hydraulx, Soho VFX, Luma Pictures, Method Studios i Rising Sun Pictures, a odpowiadał za nie Patrick McClung.