麥特戴蒙繼【星際效應】、【奧本海默】後再度和諾蘭合作，扮演男主角奧德修斯，而湯姆霍蘭則是飾演他的兒子鐵拉馬庫斯。其他卡司還有安海瑟薇、千黛亞、露琵塔尼詠歐、羅伯派汀森、莎莉賽隆、喬博恩瑟等人。

而諾蘭一貫喜歡以實地拍保留臨場感，【奧德賽】也不例外，諾蘭說：「隨著環境變化，世界既廣闊、驚險，又充滿美好與仁慈。我們真的想呈現，對當時的人而言，那樣的旅程究竟有多艱難。在一個沒有地圖、完全未知的世界裡，需要多麼巨大的信念躍進。在拍攝時，我們盡量使用真實場景，這會以很有趣的方式影響故事的講述。因為每天都必須克服這個世界帶給你的各種現實。」