| 角色 | 饰演者 | 角色介绍 |
| 库珀 | 马修·麦康纳 | 库伯是一名前NASA宇航员，也是一名工程师。人类文明危在旦夕，每天只是在种植食物、吃饭喝水中度过，不再进行发明创造，不需要工程师，库伯没有工作可做，没有新创意的诞生。库伯也是一个鳏夫，有两个孩子。有一天，一个空前伟大的冒险机会来敲门，他能重拾梦想回到宇航员的位置，但对于库伯来说，当这个他曾痛苦放弃的梦想又回来，他却需要付出离开家庭的代价去追逐梦想；而且，他甚至不知道哪天才能结束冒险回家，就连能不能回来都是个问题。 |
| 布兰德 | 安妮·海瑟薇 | |
| 教授 | 迈克尔·凯恩 | |
| 墨菲(成年) | 杰西卡·查斯坦 | |
| 多伊尔 | 韦斯·本特利 | |
| 汤姆(成年) | 卡西·阿弗莱克 | |
| 墨菲(少女) | 麦肯基·弗依 | |
| 唐纳德(库珀的岳父) | 约翰·利特高 | |
| 汤姆（少年） | 蒂莫西·柴勒梅德 | |
| 曼恩 | 马特·达蒙 | |
| 汤姆(老年) | 威廉·德瓦内 | |
| 墨菲(老年) | 艾伦·鲍斯汀 | |
| 洛伊丝 | 蕾亚·凯恩斯 | |
| Ms.Kelly | 柯莱特·沃尔芙 | |
| Getty | 托弗·戈瑞斯 |
