玛格特·罗比饰演芭比,瑞恩·高斯林饰芭比的男友肯,艾玛·麦基、Dua Lipa、凯特·麦金农、亚历山德拉·西普、伊萨·雷等也饰演芭比,刘思慕、舒提·盖特瓦、金斯利·本-阿迪尔、迈克尔·塞拉等也饰演肯(总之就是有很多个芭比很多个肯)。威尔·法瑞尔、亚美莉卡·费雷拉、阿丽亚娜·格林布拉特出演普通人类角色。《疾速追杀4》导演查德·斯塔赫斯基和男主角基努·里维斯,联名发表声明悼念兰斯·莱迪克(Lance Reddick):“失去了我们心爱的朋友和同事兰斯·莱迪克,我们深感悲痛和心碎,他是完美的专业演员,与他共事是一种乐趣。我们的爱和祈祷与他的妻子斯蒂芬妮、他的孩子、家人和朋友同在。我们把这部电影献给他,我们将深深地怀念他。”