扮演“奥本海默”的是爱尔兰演员西里安·墨菲(Cillian Murphy)。其他主演还有艾米莉·布朗特、弗洛伦斯·皮尤、马特·达蒙、小罗伯特·唐尼、乔什·哈内特、雷米·马利克、肯尼思·布拉纳、加里·奥德曼、凯西·阿弗莱克、丹·德翰等。漫威电影宇宙的“大”已经影响到了影片的创作,这点其实在漫威漫画中也有类似的困境。为了让故事创作有更多发挥空间,漫威的漫画设定了众多的平行宇宙,像是主宇宙616、终极宇宙甚至是丧尸宇宙。平行宇宙的设定让编剧在创作时可以摆脱种种繁杂的剧情关联。但当每个独立的宇宙又往大了写的时候,这种窘境又再次出现。