Vin Diesel interpreta Dominic Toretto: uno street racer professionista, il quale dopo aver vissuto a lungo tempo da fuggitivo, alla fine di ottiene l’amnistia insieme al resto della squadra. Paul Walker interpreta Brian O’Conner: un ex agente di polizia e dell’FBI, marito della sorella di Toretto. Jason Statham interpreta Deckard Shaw: fratello di Owen Shaw rimasto gravemente ferito in Fast and Furious 6. Deckard, in cerca di vendetta, uccide Han e si mette alla ricerca della banda di Dom.
Dwayne Johnson interpreta Luke Hobbs: un agente del DSS (Diplomatic Security Service) già apparso in Fast and Furious 5 e in Fast and Furious 6. Michelle Rodriguez interpreta Leticia “Letty” Ortiz: fidanzata di Dom, la quale, dopo la sua presunta morte nel quarto capitolo, si rifugia a Londra, sotto la protezione di Owen Shaw. Si ricongiunge a Dom e al resto della squadra alla fine di Fast and Furious 6. Tyrese Gibson interpreta Roman Pearce: amico d’infanzia di Brian, ormai parte integrante della squadra. Jordana Brewster interpreta Mia Toretto: la sorella di Dom e moglie di Brian, con cui ha anche un figlio. Ludacris interpreta Tej Parker: amico di Brian e Roman proveniente da Miami, dove si occupava di gare clandestine, anche lui parte della squadra ed esperto hacker. Nathalie Emmanuel interpreta Megan Ramsey: un hacker al pari di Tej, in grado di controllare l’Occhio di Dio. Anche lei è diventerà parte della squadra. Kurt Russel interpreta Mr. Nessuno: capo delle forze segrete di Los Angeles. Aiuterà Toretto a trovare l’Occhio di Dio. Djimon Hounsou interpreta Jakande: un mercenario che vuole servirsi dell’Occhio di Dio per atti terroristici. Elsa Pataky interpreta Elena Neves: un agente del DSS collega di Hobbs ed ex fidanzata di Dom in Fast and Furious 5. Lucas Black interpreta Sean Boswell: un giovane street racer, entrato nel giro di Han a Tokyo. È noto con l’appellativo di DK (Drift King). Appare in una breve scena a Tokyo con Dom, dopo la morte di Han. Luke Evans interpreta Owen Shaw: nemico del precedente episodio e fratello di Deckard, ridotto in fin di vita da Toretto e la sua squadra. Appare in un breve cameo all’inizio del film, steso incosciente in un letto di ospedale londinese accanto al fratello Deckard.