จอห์นนี่ เดปป์ รับบท ดอกเตอร์ วิล แคสเตอร์
นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญและเป็นหัวหน้าทีมแล็บวิจัยของ MIT ที่มีความสนใจในหัวข้อเกี่ยวกับ A.I. วิลคือผู้ประดิษฐ์เครื่องจักรกลที่มีความรู้สึกนึกคิดและมีความเป็นอัจฉริยะมากกว่ามนุษย์ทุกคนในประวัติศาสตร์รวมกัน ซึ่งเขาเรียกมันว่า “ทรานส์เซนเดนซ์” แต่หลังจากที่เผยแพร่ผลการทดลองออกไป วิลก็ถูกลอบสังหารโดยกลุ่มต่อต้าน ’ริฟท์’ ภรรยาของวิลจึงเชื่อมต่อสมองของเขาเข้ากับคอมพิวเตอร์ จนก่อกำเนิดเป็น“ทรานส์เซนเดนซ์” หรือ “คอมพิวเตอร์สมองคน” ที่อัจฉริยะที่สุดเท่าที่เคยมีมา
รีเบคก้า ฮอล รับบท อีฟว์ลีน แคสเตอร์
นักวิทยาศาสตร์หญิงผู้เป็นทั้งเพื่อร่วมงานในโปรเจคการวิจัยและภรรยาของดอกเตอร์วิล แคสเตอร์ เธอคือคนที่เสนอให้เชื่อมต่อสมองของวิลเข้ากับซุปเปอร์คอมพิวเตอร์หลังจากที่เขาโดนลอบสังหารเพื่อรักษาชีวิตของคนรักเอาไว้
พอล เบททานีย์ รับบท แม็กซ์ วอเตอร์ส
เพื่อนสนิทที่สุดของดอกเตอร์วิล แคสเตอร์ และเป็นศัลยแพทย์ผู้มีความเชี่ยวชาญด้านระบบประสาทที่ร่วมทำงานโปรเจคประดิษฐ์คิดค้นเครื่องจักรกลอัจฉริยะเพื่อพัฒนาโลกนี้ให้ดีขึ้น
มอร์แกน ฟรีแมน รับบท ดอกเตอร์โจเซฟ แทกเกอร์
นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านระบบคอมพิวเตอร์ที่รับหน้าทีเป็นที่ปรึกษาให้แก่ FBI ในการสืบคดี แทกเกอร์พยายามจะหยุดยั้งวิลผู้เคยเป็นลูกศิษย์ของเขาไม่ให้ใช้พลังที่มีสร้างความเสียหายแก่ผู้คนไปมากกว่านี้
คิลเลียน เมอร์ฟีย์ รับบท แอนเดอร์สัน
เจ้าหน้าที่จาก FBI ที่เข้ามารับหน้าที่ในการสืบสวนคดีฆาตกรรมเหล่านักวิทยาศาสตร์และทำลายห้องแล็บที่พัฒนางานวิจัยเกี่ยวกับ A.I.
เคท มารา รับบท บรี
หนึ่งในสมาชิกผู้เป็นแกนนำของกลุ่มต่อต้านการใช้เทคโนโลยี หรือ ‘ริฟท์’ ซึ่งต่อต้าน สภาวะซิงกูลาริตี้ (Singularity) เพราะเชื่อว่ามันจะเป็นอันตรายต่อมวลมนุษยชาติ