Mając do czynienia z postaciami stworzonymi na bazie tekstów piosenek, zaangażowanie jak najlepszych aktorów i piosenkarzy, stało się dla filmowców swego rodzaju nakazem.
Efektem ich poszukiwań była m.in. Evan Rachel Wood, jedyny członek obsady z doświadczeniem aktorskim. Taymor wspomina, "Jest bardzo młoda i tak naprawdę nikt do tej pory nie widział jak przekształca się w kobietę - w naszym filmie staje się dojrzałą, poważną kobietą. Dla wielu widzów będzie to prawdziwym odkryciem. Co więcej, nikt do tej pory nie zdawał sobie sprawy z tego, że umie tak dobrze śpiewać".
Do roli Jude'a przeprowadzono w Wielkiej Brytanii otwarte castingi. Taymor powiedziała, że przejrzawszy tylko taśmę z przesłuchaniem Jima Sturgessa, wiedziała już, że to właśnie on będzie idealnym Judem.
Reżyserka i jej długoletni współpracownik, kompozytor Elliot Goldenthal, dokładnie wiedzieli jakiego typu głosów potrzebują. "Nie szukaliśmy głosów musicalowych, ani w stylu muzyki pop. Jim śpiewał w zespole rockowym i był aktorem. Śpiew przychodzi mu z olbrzymią łatwością, a poza tym łatwo jest w stanie przechodzić od zwykłego dialogu do śpiewania".
Chociaż bohater filmu Max jest Amerykaninem, Taymor nie znalazła amerykańskiego aktora, który posiadałby cechy, jakich potrzebowała. Kiedy poznała Joe Andersona, kolejnego Brytyjczyka, interesujące okazało się to, że nie chciał on brać udziału w przesłuchaniach do roli Jude: "Kiedy pojechałam do Londynu, wziął udział w castingu, ale powiedział - `Nie jestem Jude - jestem Maxem'. Nawet on wiedział, że jego osobowość lepiej pasuje do osobowości Maxa. Co więcej, był podobny do Evan, dlatego było jasne, że powinien zagrać jej brata".
Jeśli chodzi o rolę Sadie, tak mówi o tym Taymor, "Znałam Danę Fuchs i napisałam rolę specjalnie dla niej. Dana przygotowała wcześniej demo dla kompozytora i okazało się, że ma głos, jakiego nie słyszeliśmy od czasów Janis Joplin".
Partnerem Sadie w filmie jest także muzyk - Jo-Jo. "Pochodzi z Detroit i jego korzenie to muzyka soul. Zostaje jednym z członków zespołu Sadie". Do roli Jo-Jo, Taymor zaangażowała Martina Luthera McCoy, piosenkarza i gitarzystę z Nowego Jorku bez doświadczenia aktorskiego. Taymor twierdzi, że okazał się "tak fenomenalnym aktorem, jakim jest muzykiem".
W obsadzie - w epizodach - znaleźli się także specjalni goście. Bono, który był w trakcie światowego tournee z U2, znalazł dwa dni, aby zaistnieć na planie jako "Dr Robert". Salma Hayek, przyjaciółka Taymor, zagrała jedną z seksownych tańczących pielęgniarek w numerze "Happiness is a Warm Gun". Eddie Izzard prowadzi spektakl w cyrku śpiewając "Being For the Benefit of Mr. Kite!", a Joe Cocker wykonuje "Come Together" grając menela, stręczyciela i hippisa.
