除主演卡赖伯·兰德里·琼斯之外,该片卡司还包括马里莎·贝伦森、克里斯托弗·邓汉、乔尼卡·T·吉布斯、埃文特·斯特朗、迈克尔·加尔扎、詹姆斯·佩顿、德里克·肖、亚文·坎普、路易·安德鲁斯、约翰·查尔斯·阿奎拉、娜塔莉·丹尼斯·伍德德、格温妮丝·安妮·特朗布尔、本尼特·萨尔茨曼等。电影《望道》自筹备伊始,主创团队搜集海量的相关资料,并走访《共产党宣言》展示馆、义乌的陈望道故居,更与陈望道之子陈振新教授、陈望道学生陈光磊教授等多次面对面交流,深入挖掘真实人物性格和生活细节,用珍贵的一手资料丰富电影中的人物形象。扮演陈望道的刘烨就表示,这段追寻“望道”足迹的过程十分珍贵:“感觉就是量变到质变,我觉得越来越能够抓到陈望道先生身上的一些东西。”