Billy Crudup como Dr. Manhattan (Jonathan Osterman) ? É o único super-herói do comic/filme com poderes sobrenaturais. Originalmente era um brilhante físico nuclear chamado Jonathan Osterman que após um acidente atómico se transforma no Dr. Manhattan, uma criatura azul e poderosa que vê a vida como um fenómeno científico sem grandes explicações teológicas. O seu grande intelecto aliado aos seus inerentes poderes, fazem dele, um aliado de peso na luta contra o mal. A sua unicidade é assegurada pelo governo dos EUA que comanda todas as suas acções. Esta personagem foi baseada no Captain Atom (Charlton Comics).
Patrick Wilson como Nite Owl (Dan Dreiberg) ? Um super-herói veterano que adoptou uma temática de coruja no seu fato e nas suas armas. É um homem rico e intelectual mas com um forte sentido de justiça e dever que acredita que o bem pode ser completamente separado do mal. A sua natureza solitária e retraída, afasta por vezes os membros da sua equipa heróica. Esta personagem foi baseada no Blue Beetle (Charlton Comics / Fox Comics / DC Comics). O Nite Owl também se aproxima bastante da personagem Batman, ambos usam animais como temas e têm personalidades bastante semelhantes.
Matthew Goode como Ozymandias (Adrian Veidt) ? No passado, Ozymandias era um dos super-heróis mais famosos e respeitados do mundo mas acabou por se retirar das lutas contra o mal para comandar as suas empresas, criando assim um poderoso império financeiro. Adrian Veidt é tido como uma das pessoas mais inteligentes do mundo mas no seu íntimo, Veidt sabe que a sua vida é movida pelo desejo de lutar contra o pior da humanidade e cumprir o dever implícito de justiça, vingando assim as atrocidades cometidas pelos seus parentes Nazis. É geralmente visto como o mais negro dos super-heróis porque apresenta um enorme ego e um incontrolável complexo de superioridade em relação ao Homem comum. A sua personagem é baseada no guerreiro grego Alexandre o Grande e no super-herói Thunderbolt (Charlton Comics / DC Comics). O nome do seu alter-ego deriva dum poema de Percy Bysshe Shelley que descreve a estátua do Rei Ozymandias, esquecida no deserto.
Jackie Earle Haley como Rorschach (Walter Kovacs) ? Um verdadeiro vigilante que continua a combater o crime apesar do seu estatuto de fora-da-lei. Mostra-se incapaz de se relacionar plenamente com o seu semelhante e projecta na luta contra o Mal o seu senso de solidariedade, construindo uma moralidade bastante própria que tal como a sua máscara, apresenta traços puros (Branco) e impuros (Negros) que nunca se misturam. A sua personagem é baseada no The Question (DC Comics)
Malin Akerman como Silk Spectre II (Laurie Juspeczyk) ? É o fruto da relação amorosa entre a Silk Spectre Original (Sally Jupiter) e o The Comedian. Laurie é uma mulher que vive na sombra da fama da sua mãe e que nunca quis enveredar por este caminho heróico, mas a pressão da sua mãe e a sua herança genética, predestinada ao heroísmo, acabam por conduzi-la a este perigoso caminho. Esta personagem não tem nenhuma inspiração concreta mas é geralmente comparada a Phantom Lady (Quality Comics).