Leonardo DiCaprio como Dom Cobb
Es el protagonista de la historia, un ladrón especializado en el espionaje mediante sueños. Su conflicto interno con el pasado impulsa gran parte de la trama.
Joseph Gordon-Levitt como Arthur
Es el socio de confianza de Cobb. Se encarga de organizar y ejecutar los detalles técnicos dentro de los sueños.
Elliot Page como Ariadne
Una joven arquitecta que diseña los laberintos del mundo onírico. Su curiosidad la lleva a descubrir secretos ocultos de Cobb.
Tom Hardy como Eames
Es un falsificador que puede adoptar la identidad de otras personas dentro del sueño. Aporta humor y creatividad al equipo.
Ken Watanabe como Saito
Un poderoso empresario que contrata a Cobb para realizar la "inception". También participa activamente en la misión.
Cillian Murphy como Robert Fischer
El objetivo de la operación de "inception". Su conflicto familiar es clave para lograr el objetivo del equipo.
Marion Cotillard como Mal
Es la esposa fallecida de Cobb que aparece constantemente en sus sueños, representando su culpa y su mayor obstáculo emocional.
Michael Caine como Stephen Miles
Suegro y mentor de Cobb. Actúa como ancla emocional y vínculo con la realidad, siendo clave en la ambigua escena final del reencuentro con los hijos.