朱利叶斯·罗伯特·奥本海默
美国理论物理学家。他在第二战期间的曼哈顿计划中担任洛斯阿拉莫斯国家实验室的主任（当时该实验室负责核武器设计研发），也就是核武器研发技术负责人，所以奥本海默也被公认为“原**之父”。本片就是围绕他的人生，尤其是在曼哈顿计划中主持核武研发的过程、三位一体核实验、以及战后作为美国原子能委员会顾问因其左翼思想倾向而引发的安全听证会，通过这些焦点，来映射出他颇具宿命论色彩的人生路途。
奥本海默的故事绝不仅仅是一个受到政治迫害的科学家这么简单，他对宗教尤其是印度教的巨大兴趣和哲思、在科学领域的贡献、对科学教育的推动，神秘且时而傲慢的个人魅力，以及对政治的理解与参与甚至被政治的迫害，都使得他多维的人生颇为值得探索和研究，希望诺兰的这部电影可以呈现出一个复杂立体的奥本海默。
奥本海默的扮演者基利安·墨菲来自爱尔兰，他曾与诺兰多次合作。我对他的印象是从《惊变28天》确立的，之后也参与过不少影视大作，但貌似一直没能大火，直到他主演剧集《浴血黑帮》，使得他的演技得到了更多的认可和推崇，影响力进一步提升，预祝通过第一次作为主演与诺兰的再次合作，可以让墨菲的演绎生涯更上一个台阶。
莱斯利·格罗夫斯
曼哈顿计划的负责人，隶属于美国陆军工兵部队，加入曼哈顿计划时候被升任为准将，着名的五角大楼就是他于1941年带领施工建造的，他的风格是实干、忠于职守并能很好的领导团队完成任务。扮演格罗夫斯的是巨星马特·达蒙，达蒙的喜剧式风格应该可以和墨菲的表演相得益彰，为紧张甚至有些惊悚的本片带来一抹幽默质感。
凯瑟琳·奥本海默
奥本海默的妻子，同时也是一位生物学家，她还有一个特殊身份，是美国共产党党员，她在奥本海默结合之前有过两段婚姻，在和奥本海默交往时，还处于第二段婚姻之中，后来是因为怀孕，就先和前夫离婚再与奥本海默结婚，可谓是一位敢爱敢恨的女性，据说在奥本海默因原**而成名后，她染上了酗酒的毛病。片中饰演凯瑟琳的是着名一线女演员艾米莉·布朗特，她近些年在银幕上呈现了诸多强悍的独立女性形象，不知道在本片中诺兰与布朗特会如何打造这位独特的女性。
吉恩·塔特洛克
毕业于斯坦福医学院的美国精神病学家，她是奥本海默的前女友，也是一位美国共产党党员，左翼人士，据说她是奥本海默左翼思想的引路人，奥本海默曾经两次向她求婚却遭到她的拒绝，也是她因为与奥本海默的关系，在曼哈顿计划之前就遭到了美国政府的秘密调查和窃听，最后她因为患有明确的临床抑郁症而于1944年自杀。本片中扮演塔特洛克是英国女演员弗洛伦丝·皮尤，2020年因参演《小妇人》获得奥斯卡更佳女配角提名，她被大众所熟知是在漫威电影《黑寡妇》中扮演寡姐的妹妹叶莲娜。
刘易斯·施特劳斯
影片中的重要“反派”，保守派政治人士，艾森豪威尔执政期间任美国原子能委员会主席，在杜鲁门总统时代是委员会委员，其实此时他就与奥本海默有过交集，他本人对奥本海默抱有敌意，认为后者的左翼思想色彩是核武项目安全的潜在问题。任职原子能委员会主席后，他认为先必须撤销奥本海默的安全许可并将奥本海默排除出委员会，所以他也是1954年安全听证会的推动者。他的扮演者是钢铁侠小罗伯特·唐尼，这也是唐尼第一次与诺兰的合作，估计唐尼在此片中会与墨菲有矛盾对手戏，还是相当期待的。
尼尔斯·玻尔丹麦
著名理论物理学家，1922年就因研究原子结构及其辐射而获得诺贝尔物理学奖，海森堡的老师，与爱因斯坦就量子力学相关概念的论战为世人所熟知，他对核武器的研发也有着重要的推动作用，玻尔因反纳粹而逃离德国，国产着名话剧《哥本哈根》说的就是波尔与他的学生海森堡在1941年那次着名的成为历史公案的私人会面。同时他与曼哈顿计划的重要关系，这使得他也会成为本片中戏份可能不多但绝不可忽视的一个角色。扮演玻尔的是着名演技派英国演员肯尼思·布拉纳，近期除了他自导自演的大侦探波洛之外，在诺兰的上一部电影《信条》中，他演绎的反派安德烈也令人印象深刻。
维尔纳·海森堡
这部电影中也有呈现，德国物理学奖维尔纳·海森堡是量子力学的创始人之一，提出了着名的不确定性原理，1932年就因创立了量子力学而获得了诺贝尔物理学奖。由于他服务于纳粹政府，也被后人有所诟病；同时他也理所当然的成为纳粹德国核武器计划的技术带头人，奥本海默等科学家们就是担心以他为代表的纳粹德国科学界会率先研制出核武器，才决定一定要抢先研制，以免纳粹拥有毁灭世界的力量，这点应该也是本片故事的发端。本片中扮演海森堡的是德国演员马提亚斯·施维赫夫，他因为在《红男爵》中扮演一战德国传奇飞行员里希特霍芬而成名。
罗伯特·赛博
美国物理学家，曼哈顿计划中研制出的三枚原**“小男孩、瘦子、胖子”的命名就源自于他，他对曼哈顿计划基本原理、任务目标的培训课程被印刷成手册，成为每一个参与该项目科研人员的必修课。《纽约时报》评价他为“原**降生时智慧的助产士”。片中扮演赛博的演员相信不少人看着眼熟，他就是在李连杰与成龙联袂参演的电影《功夫之王》中扮演美国少年杰森的迈克尔·安格拉诺。
理查德·费曼
理论物理学家，也是诺贝尔物理学奖获得者。他参与到曼哈顿计划之中时年不到25岁，但立刻展现出了优秀的能力以及“超人”的幽默感，这也是费曼本人一贯的重要特征。在本片中扮演青年才俊之费曼博士的是因为黑袍特工队而成名的杰克·奎德，他是着名演员梅格·瑞安和丹尼斯·奎德的儿子，个人感觉他来演绎费曼从形象和喜感上都颇为传神。
莉莉·霍尼格
捷克裔美国化学家，她本来是应聘打字员而进入曼哈顿计划的，后来因为她的科研能力被认可，而被招募到研究钚元素的项目小组中。她同时是一位女权活动家，后来曾参与请愿，希望不要将核武器直接应用于日本，而应在无人岛上进行威慑性实爆以逼迫日本投降。片中扮演霍尼格的是美国女演员奥莉薇·瑟尔比，她曾参演过艾略特佩奇的成名作《朱诺》，我对她的印象则是在《特警判官2012》中她所扮演的新人女警官卡珊卓·安德森。
欧内斯特·劳伦斯
美国物理学奖，因发明了回旋**而获得了1939年诺贝尔物理学奖，他在曼哈顿计划中基于回旋**设计制造了电磁型同位素分离器，以用于提炼浓缩铀。着名的华裔女实验物理学家吴健雄就是他的学生。影片中扮演欧内斯特的是曾经着名男演员乔什·哈奈特，他曾在《珍珠港》中演绎大本的好哥们丹尼而成为偶像型明星，在刚刚上线的黑镜第六季中，也有他的精彩演绎。
爱德华·泰勒
匈牙利裔美国理论物理学家，他是曼哈顿计划早期的策划者之一，在与费米的交流中，开始对核聚变武器产生浓厚兴趣，并逐步从原**的研发中转向氢弹（比较特立独行不按照既定计划执行），这使得他成为后来大家公认的“氢弹之父”，他也是积极倡议对日本使用核武器以证明实力与决心的科学家之一。在对奥本海默的安全听证会上，作出了不利于奥本海默的证词，也是科学圈内唯一一个同意撤销奥本海默安全证明的人士，这之后被学界以及社会人士所诟病。泰勒也更积极的参与到政治之中，倡导通过核武器来提升国家力量，所以也被坊间描绘为疯狂科学家，据说他还是库布里克的着名反战影片《奇爱博士》的灵感来源之一。片中扮演泰勒的是美国演员本·萨弗迪，他同时也是一位导演兼编剧，2019年一部颇为独特的电影《原钻》就是他自编自导的作品。
爱因斯坦
全世界最着名的科学家，开创了伟大的相对论，也被人们普遍认为是最智慧的科学家形象。爱因斯坦的扮演者是一位来自苏格兰的老演员汤姆·康蒂，他其实和诺兰合作过，并且曾在着名影片《战场上的圣诞快乐》中扮演劳伦斯上校，不过我对他的强烈印象，则是在老友记系列中，他饰演艾米莉（曾与罗斯有过短暂婚姻）那位搞笑的父亲。