Rolę kapitana Leo Davidsona, pilota, który przybywa na planetę rządzoną przez małpy i burzy istniejący na niej porządek rzeczy, gra Mark Wahlberg, bohater "Gniewu oceanu", "Złota pustyni" i "Boogie Nights".
Tim Burton mówi: Mark ma prawdziwą charyzmę, emanuje siłą i autorytetem. W filmie patrzymy na świat oczami jego bohatera, doszedłem więc do wniosku, że muszę pozyskać do tej roli kogoś, z kim widzowie będą się identyfikować. Pomyślałem, że Mark świetnie się w niej sprawdzi i nie pomyliłem się.
Mark Wahlberg przyznaje, że od lat jest wielbicielem twórczości Burtona. Jak mówi: Zgodziłem się zagrać tę rolę nie czytając nawet scenariusza. Wystarczyło, że porozmawiałem z Timem przez pięć minut, a już byłem gotowy zrobić wszystko, o co mnie poprosi. Bałem się tylko, że będę musiał nosić przepaskę na biodra, ale na szczęście obyło się bez tego...
Wkrótce po przymusowym lądowaniu na nieznanej planecie Leo schwytany zostaje przez małpią kawalerię, na czele której stoi kapitan Attar. Attar bez reszty oddany jest swemu duchowemu przywódcy, Thade'owi.
Attara gra Michael Clarke Duncan, wyróżniony nominacją do Oscara za rolę w "Zielonej mili". Aktor mówi: Thade jest podły i szalony, ale jest moim przełożonym. Wypełniam wszystkie jego rozkazy, bo służę w armii i nade wszystko przedkładam lojalność.
Nieobliczalnego Thade'a gra Tim Roth. Aktor mówi: Thade jest bez wątpienia "czarnym charakterem". Reprezentuje pewne spojrzenie na małpią kulturę, a zwłaszcza na agresywność gatunków. Ma zapędy totalitarne, tępi bowiem wszelkie przejawy ludzkich wpływów. Ludzie napawają go obrzydzeniem: dziwnie pachną, nie dbają o siebie - dla niego są potworami. Jest dowódcą sił zbrojnych, jest więc za tym, by wytępić ludzi pozbywając się ich raz na zawsze.
Jak na ironię Thade odkrywa w sobie cechy typowo ludzkie. Zakochuje się bowiem w pięknej szympansicy o imieniu Ari. Ari - pełną pasji, niezależną aktywistkę praw człowieka, która wierzy w pokojowe współistnienie gatunków - gra Helena Bonham Carter, która spędzała w charakteryzatorni do pięciu godzin dziennie. Burton powierzył aktorce rolę Ari nie zaprosiwszy jej nawet na przesłuchanie.
Helena Bonham Carter mówi: Tim zadzwonił do mnie mówiąc: "Nie zrozum mnie źle, ale szukam aktorki do roli szympansicy i pomyślałem o tobie". "Doskonale cię rozumiem" - odpowiedziałam. - "Ale muszę cię zapytać, dlaczego pomyślałeś właśnie o mnie?". Tim odrzekł: "No, wiesz, przyszło mi do głowy, że może chciałabyś spróbować czegoś, czego nigdy dotąd nie próbowałaś". Muszę przyznać, że nie mylił się... Moja bohaterka jest szympansicą z wyższych sfer i wyznaje liberalne przekonania. Jest aktywistką praw człowieka i obrzydzeniem napawa ją to, że ludzi traktuje się jak niewolników i zwierzęta domowe. Wierzy, że istoty ludzkie są inteligentne i mają dusze. Głosi teorie, które na jej planecie uchodzą za bardzo nowoczesne, a wręcz heretyckie.
Ari jest postacią intrygującą - nie można wobec niej pozostać obojętnym. Mark Wahlberg mówi: W małpim społeczeństwie ludzi traktuje się gorzej niż psy. Leo ma więc wiele szczęścia, że spotyka na swej drodze Ari, która czuje do niego sympatię i postanawia pomóc mu przetrwać. Ari reprezentuje typ kobiety, którą chciałoby się spotkać na planecie takiej, jak planeta małp.
Paul Giamatti ("Człowiek z księżyca", "Części intymne", "Agent XXL") gra przedstawiciela gatunku orangutanów, ekscentrycznego handlarza żywym towarem o imieniu Limbo. Richard Zanuck mówi: Limbo wnosi do naszego filmu elementy komediowe w stylu Petera Lorre'a.
Paul Giamatti mówi: Cieszę się, że mogłem zagrać rolę, która wymagała ode mnie większego wysiłku fizycznego - już sama charakteryzacja wystarczyła, bym poczuł prawdziwą agresję. Limbo gardzą zarówno małpy, jak i ludzie. Jest kanciarzem i oportunistą, który nie cofnie się przed niczym. Nie jest jednak istotą złą - co najwyżej zagubioną.
W łapy Limbo trafia zbuntowana młoda kobieta Daena (Estella Warren) i jej ojciec Karubi (Kris Kristofferson - "Pat Garrett i Billy Kid", "Narodziny gwiazdy"). Grany przez Kristoffersona Karubi nie może pogodzić się z rządami małp.
Aktor mówi: Tim Burton jest w moim domu prawdziwym bohaterem. Mam ośmioro dzieci i razem oglądaliśmy wszystkie jego filmy - od "Wielkiej przygody Pee-Wee" po "Jeźdźca bez głowy". W swoich filmach udaje mu się wykreować świat, w którym można się zatracić.
Estella Warren twierdzi, że grana przez nią Daena łączy "niewinność z agresją". Zachęcona przykładem Leo, który nie boi się patrzeć małpom prosto w oczy, postanawia czynnie stawić czoła ciemięzcom. Daenę i Leo łączy erotyczna fascynacja, normalna u dwojga przedstawicieli tego samego gatunku - mówi.
W pozostałych rolach wystąpili: David Warner ("Titanic", "Omen", "Kochanica Francuza") jako ojciec Ari, senator Sandara, który zajmuje wysokie stanowisko w małpiej hierarchii; Cary-Hiroyuki Tagawa ("Pearl Harbor", "Cedry pod śniegiem", "Wschodzące słońce") w roli goryla Krulla, starego wiernego sługi Ari; Evan Dexter Parke ("Wbrew regułom") jako Gunnar, młody buntownik; Erick Avari ("Mumia") w roli Tivala, ludzkiego sługi i Luke Eberl ("Odwieczny wróg") jako młodzieniec, który ubóstwia Leo.
Warto dodać, że w rolach epizodycznych wystąpili główni bohaterowie pierwszej ekranizacji "Planety małp": Charlton Heston w roli złożonego chorobą sędziwego ojca Thade'a i Linda Harrison jako "kobieta w powozie".
