该片是“中国少年宇宙”系列首部真人电影,目前已曝光的部分演员阵容包括章宇、窦骁、吕凉、蔡鹭、赵蕴卓、公磊、杨溢、赵魏、高至霆、余皑磊、雷佳音、朱亚文、李光洁、何超莲等,还有更多惊喜演员尚未公开。为了给观众一个耳目一新的真实感受,影片所用演员,除了男一号孔子由影视界老艺术家谢冬扮演及其他几主演由专用演员扮演外,因演员阵容大,剧组精心选对角色,从社会各界挑选了大量群众演员,经过五期的演员培训,其中有国家干部、律师、画家、农民、工人、企业小老板、中医师、道士、大学生、待业青年和当代学雷锋标兵韩姑姑等社会各阶层的人群,精挑细选,选配了不同角色。