主人公の泉新一役には染谷将太が決定。「ヒミズ」で第68回ヴェネツィア国際映画祭マルチェロ・マストロヤンニ賞（新人俳優賞）を受賞した染谷が、繊細な心を持ちながらも過酷な運命に立ち向かっていく新一を演じる。また新一が通う高校に教師としてやってくるパラサイト・田宮良子役は、深津絵里が担当。新一の同級生、そして幼馴染でもあるヒロイン・村野里美役は橋本愛が演じる。