- Jared Leto Nemo
- Sarah Polley Élise
- Diane Kruger Anna
- Linh-Dan Pham Jeanne
- Rhys Ifans El padre de Nemo
- Natasha Little La madre de Nemo
- Toby Regbo Nemo a los 15 años
- Juno Temple Anna a los 15 años
- Allan Corduner Dr. Feldheim
- Daniel Mays El periodista
- Chiara Caselli Clara
- Christelle Cornil Enfermera
- Laurent Capelluto Hombre de negro
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