| トニー・スターク / アイアンマン | ロバート・ダウニー Jr. | 藤原啓治 |
| スティーブ・ロジャース / キャプテン・アメリカ | クリス・エヴァンス | 中村悠一 |
| ブルース・バナー / ハルク | マーク・ラファロ | 宮内敦士 |
| ソー・オーディンソン | クリス・ヘムズワース | 三宅健太 |
| ナターシャ・ロマノフ / ブラック・ウィドウ | スカーレット・ヨハンソン | 米倉涼子 |
| クリント・バートン / ホークアイ | ジェレミー・レナー | 宮迫博之 |
| ロキ・ラウフェイソン | トム・ヒドルストン | 平川大輔 |
| フィル・コールソン | クラーク・グレッグ | 村治学 |
| マリア・ヒル | コビー・スマルダーズ | 本田貴子 |
| ホーリー理事 | ジェニー・アガター | 寺内よりえ |
| ゲオルギー・ルチコフ | イエジー・スコリモフスキ | 小島敏彦 |
| エリック・セルヴィグ | ステラン・スカルスガルド | 金子由之 |
| ニック・フューリー | サミュエル・L・ジャクソン | 竹中直人 |
| ペッパー・ポッツ | グウィネス・パルトロー | 岡寛恵 |
| J.A.R.V.I.S. | ポール・ベタニー（声） | 加瀬康之 |
| ジ・アザー | アレクシス・デニソフ | 谷昌樹 |
| ペギー・カーター | ヘイリー・アトウェル | 園崎未恵 |
| ジャスパー・シットウェル | マキシミリアーノ・ヘルナンデス | 丸山壮史 |
| ジェーン・フォスター | ナタリー・ポートマン（カメオ出演） | - |
| ギデオン・マリック | パワーズ・ブース | 仲野裕 |
| 理事 | 斎藤志郎 | |
| ウェイトレス | 東條加那子 | |
| 本人 | パット・キアーナン | 青山穣 |
| 本人 | トマス・ロバーツ | 喜山茂雄 |
| 警備の男性 | ハリー・ディーン・スタントン | 松岡文雄 |
| 老人 | スタン・リー | 広瀬正志 |
| ショーナ・リンド | ロミー・ローズモント | 宗川めぐみ |
| 巡査部長 | 石住昭彦 | |
| ドイツ老人 | 外谷勝由 | |
| ボイントン議員 | 玉野井直樹 | |
| 女性リポーター | 小林美奈 | |
| 女性リポーター | 織部ゆかり | |
| 若いパイロット | 佐藤せつじ | |
| NASA女性 | ちふゆ | |
| NASA女性 | 小林加奈 | |
| 手下 | 河合みのる | |
| ブリッジ男性 | 宮本崇弘 | |
| ブリッジ男性 | 川原慶久 | |
| 若い警官 | 松本忍 | |
| 右下女性 | 岡田恵 | |
| 右下男性 | 杉村憲司 | |
| 男性パイロット | 武田幸史 | |
| シールド女性 | 志田有彩 | |
| ヘリ警備 | 近藤浩徳 | |
| 男性クルー | 星野健一 | |
| 街の声 | 山岸治雄 | |
| TV子供 | ラヴェルヌ拓海 | |
| 少女 | 橋本佳奈 | |
| メンテナンス | こにわ | |
| サノス | - | - |
