首先，出演终结者的主角阿诺德·施瓦辛格不用多做介绍了，他将在本片中重回他的经典角色T-800。另外还有《毒液》中扮演卡尔顿·德雷克的加布瑞·卡普斯特（Gabriel Luna）将出演T-1000。此外还有美国演员迭戈·博内塔（Diego Boneta）和哥伦比亚女演员尼尼塔·卡德罗（Natalia Reyes）将分别出演主角之一胡安和主角萨拉·康纳的朋友。
此外，还有凭借电影《白日梦想家》获得奥斯卡最佳男主角提名的爱德华·福隆，演员兼歌手吉达·戈迪（Jude Collie）以及《权力的游戏》中扮演楼童的著名演员小约翰尼·麦克达伦（Johnny McPhail）等知名演员参演本片。
