jako Wasabi, sprytny i neurotyczny chłopak, który specjalizuje się w laserach. Genesis Rodriguez jako Honey Lemon, entuzjastka chemii w Instytucie Technologicznym San Fransokyo. James Cromwell jako Robert Callaghan, profesor, szef programu robotyki w Instytucie Technologicznym San Fransokyo, który staje się potężnym zamaskowanym superzłoczyńcą, który planuje zemstę na Kreim. Alan Tudyk jako Alistair Krei, przedsiębiorca, guru technologii i dyrektor generalny Krei Tech. Maya Rudolph jako Cass, ciocia i opiekunka Hiro i Tadashiego.
W filmie ponadto głosów użyczyli: Katie Lowes jako Abigail Callaghan, córka profesora Callaghana i pilot testowy w Krei Tech; Paul Briggs jako Yama (pl. Jama), przestępca, który ściga Hiro po tym, jak ten pokonał jego robota w nielegalnych walkach; David Shaughnessy jako Heathcliff, lokaj rodziny Freda; Daniel Gerson jako sierżant Policji San Fransokyo i Billy Bush jako prezenter wiadomości oraz w roli cameo twórca komiksów Marvel Comics, Stan Lee jako ojciec Freda.