角色名：柯磊 演员：陈坤

21岁的大男孩，骑着一辆不断升级的山地车流浪在北京城里。为了获得更多的钱，柯磊在车房里洗车，在马术俱乐部做“少爷”，在酒吧里则是一个不折不扣被人呼喝的小厮，偶尔也给各种各样的公司打零工。他的存在在别人眼里是乏味，除了挣钱几乎没有什么喜好，周围的人对他几乎也是一无所知。

角色名：苏严 演员：杨雪

26岁，某医院的神经科医生。和正统的不太会开玩笑的女孩一样，沉稳到了有些拘谨，这种拘谨每每面对柯磊肆无忌惮的追求则更明显，倒反而有了一种小小的骚动意味。

角色名：司嘉译 演员：林心如

20岁，柯磊的高中同学，一个推销卡通娃娃的阳光少女。活泼大胆，机敏聪慧，说话没有遮拦。和柯磊重逢之后，这个大男孩就是她的理想。对于柯磊的白眼她根本就不介意；反正你早晚会爱上我。

角色名：莫顿白 演员：丁志诚

梦工场的老板、年轻时就喜欢柯琴。发现了柯磊的价值，决意要培养柯磊，包装他成为歌星。当他真的动了娶柯琴的念头的时候，她永远凋零了，将孤独的老歌留给了至爱的两个人。追悔是莫顿白后半生的故事。

角色名：柯琴 演员：金莉莉

柯磊的母亲，歌星，早年与莫顿白有一段感情，与儿子柯磊有很深的误会，后因骨髓癌离世。让莫顿白、柯磊追悔莫及。

角色名：莉露露 演员：-

间谍机械人，同时也是一个可爱的女孩，被静香感化后，协助静香消灭铁人兵团。在大雄他们快抵挡不住的时候，莉露露回到30000年前改造铁人兵团的祖先，消灭了铁人兵团，也牺牲了自己，但在尾声中与噼啵重生。

角色名：柳生飘絮 演员：高圆圆

柳生雪姬之妹。飘絮表面一如其姊雪姬般柔弱，和天涯结婚生子后更是个典型贤妻良母，可是其实机心甚重，，城府甚深，暗地里是个冷血杀手，且通过下药的手段迫使天涯迎娶了自己。她忠于父亲但马守，基本不太违背父亲的遗命，唯一一次就是真正的爱上了其设计下嫁的夫君天涯。她的武功深浅因剧情而定，开始…

角色名：噼啵（裘多） 演员：-

圣诞武士的头脑，大雄为他起名为噼啵，铁人兵团称其为裘多，身体呈小鸡形状（原来是一个蓝色的保龄球状部件，后被哆啦a梦的道具具象化成了如今的样子），和丽露露是很好的伙伴。一开始非常讨厌大雄并与大雄他们敌对，但渐渐的被他们的友谊、勇气与信念所打动，站到了人类的一方，尽力说服丽露露放弃奴…

角色名：朱无视 演员：刘松仁

外号铁胆神侯，为当今皇上叔父。当年先皇驾崩前，唯恐正德年少，易被奸人操控，或无力主持朝政，不懂分辨忠奸，于是特令皇弟朱无视创立护龙山庄，权力可凌驾所有朝廷机构，并赐予先皇之丹书铁卷、尚方宝剑，可以上斩昏君，下斩谗臣，给了正德一个最高特务机构，制衡东厂。护龙山庄的大内密探，每一个都…

角色名：哆啦美 演员：-

哆啦A梦的妹妹，是一个非常优秀的机器人，经常代替哥哥来照顾大雄，在本片中与哆啦A梦通过电话。