El elenco de La Odisea es posiblemente el más estelar reunido en una sola película en años
Nolan bromeó él mismo diciendo que era más fácil decir quién no salía en la película, y tenía razón. Matt Damon encabeza el reparto como Odiseo, el ingenioso rey de Ítaca, con una actuación que los críticos describieron como la más humana de su carrera reciente. Tom Holland interpreta a Telémaco, su hijo, aunque algunos críticos señalaron que sin el humor característico de Spider-Man le falta la dureza que el personaje demanda. Anne Hathaway da vida a Penélope, la fiel esposa que aguarda en Ítaca, mientras que Robert Pattinson se roba escenas como el traidor Antínoo, el pretendiente más detestable y cobarde de la historia. Zendaya encarna a la diosa Atenea con la elegancia y presencia que ya demostró en Dune, y Charlize Theron aparece como Calipso, la ninfa que retiene a Odiseo en su isla.
Las incorporaciones más llamativas son Lupita Nyong’o en un doble papel como Helena de Troya y Clitemnestra, con una visión feminista del personaje que generó debates y controversias antes del estreno. Jon Bernthal, que también aparece en Brand New Day como el Punisher, aquí encarna al rey Menelao. Benny Safdie da vida a Agamenón, Mia Goth interpreta a Melanto, Samantha Morton a la hechicera Circe, John Leguizamo a Eumeo y Elliot Page a Sinón, el griego que convenció a los troyanos de aceptar el caballo. Un reparto tan descomunal que el propio Nolan necesitó 91 días de rodaje en cinco países para darle a cada personaje el espacio que merece en pantalla.
