本作の高い評価を決定づけているのが、日米双方の圧巻の声優陣による演技です。英語版ではヨロコビ役にエイミー・ポーラー、シンパイ役にマヤ・ホークが配され、感情の機微をハイテンポかつエモーショナルに表現しました。一方の日本語吹き替え版も、映画ファンや批評家から絶大な支持を集めています。
1作目でヨロコビ役を情熱的に演じた竹内結子さんの魂を受け継ぎ、『2』で新たにヨロコビ役を務めたのは実力派声優の小清水亜美さんです。小清水さんは前作のトーンを完璧にリスペクトしながらも、思春期のプレッシャーに苦悩し挫折しかけるヨロコビの深層心理を見事に表現し、映画公開直後から「違和感のない見事なバトンタッチ」「ヨロコビの感情が真っ直ぐ届いた」と絶賛を浴びました。
カナシミ役を務める大竹しのぶさんの演技は、もはやシリーズの代名詞と言えます。あどけなくもどこか哲学的なニュアンスを含んだ低音のトーンは、観客の心に直接寄り添う不思議な包容力を生み出しています。
『2』のキーパーソンであるシンパイ役を射止めたのは女優の多部未華子さんです。早口で捲し立てながらも常に切迫感と健気さを滲ませる圧巻の台詞回しは、過度な不安に苛まれる現代人のメンタリティを驚くほど正確にトレースしました。また、ハズカシ役を務めたお笑いコンビ・マヂカルラブリーの村上さんは、ほとんど言葉を発さず「うっ」「あっ」という息遣いや呻き声だけでシャイなキャラクターの内面を表現するという難役を見事に完遂しています。
さらに、クールでアンニュイなダリィ役には声優界屈指の表現力を誇る坂本真綾さん、イイナー役にはフレッシュな小白川愛菜さんが起用され、劇中に登場するゲームキャラ「ランス・スラッシュブレイド」を中村悠一さん、秘密の引き出しにいる「ブルーフィー」を花江夏樹さん、「ポーチー」を武内駿輔さんが演じるなど、脇を固めるサプライズキャストの豪華さも大きな話題を呼びました。
