Sam Riley (Sal Paradise / Jack Kerouac), Garrett Hedlund (Dean Moriarty / Neal Cassady), Tom Sturridge (Carlo Marx / Allen Ginsberg), Kristen Stewart (Marylou / LuAnne Henderson), Kirsten Dunst (Camille / Carolyn Cassady), Amy Adams (Jane / Joan Vollmer), Viggo Mortensen (Old Bull Lee / William S. Burroughs), Alice Braga (Terry / Bea Franco), Elisabeth Moss (Galatea Dunkel / Helen Hinkle), Steve Buscemi (großer dünner Geschäftsmann), Giovanna Zacarias (Rothaarige), Danny Morgan (Ed Dunkle / Al Hinkle), Ximena Adriana (Mädchen aus Oaxaca), Sarah Allen (Vicki), Clara Altimas (frischverheiratete Frau), Leif Anderson (Chevy-Besitzer), Ricardo Andres (Terrys Vater), Dan Beirne (frischverheirateter Mann), Tetchena Bellange (Walters Frau), Terrence Howard (Walter), Glen Bowser (Polizist in Denver), Doug Boyd (Besitzer des Lebensmitelladens), Kim Bubbs (Laura), Jason Cavalier (verärgerter Fahrer), Joe Chrest (Polizist in Virginia), Patrick John Costello (Chad King), Michael Daigle (Papa Leo Paradise), Marie-Ginette Guay (Ma Paradise)