Jordan jako Johnny Storm / Człowiek Pochodnia, brat Sue, który posiada zdolność tworzenia ognia i manipulowania nim. Należy do Fantastycznej Czwórki. Kate Mara jako Sue Storm / Niewidzialna Kobieta, naukowiec, która posiada umiejętność bycia niewidzialną oraz tworzenia barier. Należy do Fantastycznej Czwórki. Jamie Bell jako Ben Grimm / Rzecz, przyjaciel Richardsa, który posiada nadludzką siłę i wytrzymałość, ma pomarańczową, elastyczną skórę przypominającą kamień. Należy do Fantastycznej Czwórki. Evan Hannemann zagrał Bena jako dziecko. Toby Kebbell jako Victor Von Doom / Doktor Doom, komputerowy technik i naukowiec, którego mentorem jest Franklin Storm, który stał się wrogiem Fantastycznej czwórki. Posiada zdolności telekinetyczne i umiejętność manipulacji energią. Reg E. Cathey jako Franklin Storm, biologiczny ojciec Johnny’ego i adopcyjny Sue. Tim Blake Nelson jako Harvey Allen, naukowiec nadzorujący Baxter Foundation.
W filmie ponadto wystąpili: Dan Castellaneta jako pan Kenny, nauczyciel Reeda; Chet Hanks jako Jimmy Grimm, starszy brat Bena; Mary-Pat Green jako pani Grimm, matka Bena i Jimmy’ego;