如此神奇的电影，演员方面肯定是备受关注的。男主角方面是由中国著名演员邓超扮演，里面的角色是刘轩，一个白手起家的地产大亨，表面急躁易怒、嚣张跋扈，实则内心是个小孩子，既敏感又缺乏城府。为了应对复杂的社会，他戴上了面具“胡须”伪装成大人，掩饰自我，变成一个唯利是图的人。他是一个像海胆的人，浑身是刺，但其实内心寂寞空虚，很柔软。当珊珊揭下了他的伪装面具，一切都在那刻发生改变。而女主角方面是新人林允扮演，一条有梦想的美人鱼，单纯美好的美人鱼珊珊，乔装进入人类社会。她担负着拯救人鱼族群和其他海洋生物的家园的使命，前往刺杀富豪刘轩，阻止填海计划，但却在交手过程中爱上刘轩。
而配角方面，也是有着豪华阵容的，性感的张雨绮在里面扮演的是李若兰，霸道女富豪，蛇蝎冷血美人，一个“坏到不回头”的反派人物。致力秘密研究美人鱼，对刘轩爱而不得，最终为爱疯狂伤害刘轩和珊珊。还有的是周星驰御用罗志祥，里面扮演的是八哥的罗志祥，是一条有故事的章鱼，人鱼族中的一员。派美人鱼珊珊去诱惑富豪刘轩，他们本来的计划是杀死刘轩。但珊珊却爱上了那个人类，致使他勃然大怒。里面还有各种有来头的配角，例如卢正雨扮演的廖先生，刘轩身边的头号助理跟班，梳着赌圣头。相较于刘轩的急躁，廖先生总是一副平和心态。开始并不相信刘轩被美人鱼绑架。