剧中，胡军饰演忽必烈，佘诗曼饰演察必皇后，吴樾饰演忽必烈的幼弟阿里不哥，唐国强饰演忽必烈的祖父“一代天骄”成吉思汗，吕良伟饰演被权臣陷害后慷慨赴死的拖雷，高发饰演蒙哥，成龙首席女弟子徐冬梅饰演库萨尔。