Regia di David Leitch vedi scheda film
A dirigere Deadpool 2 è il regista statunitense David Leitch, il cui debutto cinematografico è legato a John Wick, titolo codiretto con Chad Stahelski che ha saputo conquistare critica e pubblico tanto da meritarsi un seguito (di cui Leitch è stato produttore esecutivo). Prima di divenire regista, Leitch ha lavorato per decenni nell'universo delle controfigure prestando il proprio corpo ad attori come Matt Damon e Brad Pitt in film come The Bourne Ultimatum. Il ritorno dello sciacallo, Fight Club e Mr. & Mrs. Smith. Esperto di arti marziali, ha coordinato anche diverse sequenze di successi commerciali come Wolverine, Captain America: Civil War e Jurassic World. Nel 2017 ha poi realizzato da regista Atomica bionda, titolo divenuto presto un cult.
Protagonista di Deadpool 2 nei panni di Wade Wilson è l'attore Ryan Reynolds. "Ho avuto l'onore e il privilegio di contribuire alla creazione di un paio di universi fantastici ma c'è qualcosa di innegabilmente affascinante nell'universo di Deadpool, che è riuscito a riscrivere i canoni della commedia d'azione. Il primo film era così speciale e ci ha offerto un mondo talmente originale che non è stato difficile espandere. Gran parte del merito però va a colui che riveste i panni di Deadpool, Ryan Reynolds, che oltre ad avere un incredibile talento comico ha rivelato anche buoni doti da scrittore contribuendo alla stesura della sceneggiatura finale. Tra Deadpool e Ryan c'è perfetta sintonia. Nella vita reale, Ryan sembra davvero Deadpool per come a volte parla e vede il mondo!", ha raccontato Leitch.
Josh Brolin, candidato all'Oscar come miglior attore non protagonista per Milk e volto di titoli come Non è un paese per vecchi e Sicario, veste i panni di Cable che, in grado di viaggiare nel tempo, è un guerriero infettato da un virus che lo ha reso cibernetico. Proprio come Deadpool, che vive ancora ai margini cercando di cavarsela, anche Cable è stato colpito duramente dalla vita: ha perso la moglie e la figlia per mano di un pazzo e sta facendo tutto ciò che è in suo potere, anche viaggiare indietro nel tempo, per evitare la loro morte e riaverle indietro. Sono entrambi alla ricerca di qualcosa che hanno perso e, alla fine, finiscono per trovarsi l'uno con l'altro. Del resto, Cable è un forte sostenitore della X-Force e Deadpool rappresenta il tramite per arrivarci.
In Deadpool 2 fanno la loro comparsa due nuovi personaggi legati all'universo dei fumetti Marvel: Domino e Firefist. Fedele sostenitrice della X-Force, Domino (il cui vero nome è Neena Thurman) non sopporta molto le stramberie di Deadpool, è una mercenaria sarcastica e sardonica intenta a seguire la sua strada, nasconde un tragico passato e ha il volto di Zazie Beetz. Firefist (all'anagrafe, Russell "Rusty" Collins) è un giovanissimo mutante, vive dapprima in un orfanotrofio gestito da un folle, è arrabbiato con il mondo, desidera solo lasciarsi tutto alla spalle, spara palle di fuoco dalle sue mani ed è impersonato dal giovanissimo Julian Dennison, affermatosi con Hunt for the Wilderpeople, il film che ha incassato di più nella storia del cinema neozelandese. L'orfanotrofio in cui Rusty vive è il Broadstone House, che cerca di insegnare ai bambini mutanti come lui come sopprimere gli impulsi a esplorare al meglio le proprie abilità. Il preside, una sorta di fondamentalista genetico, è supportato da Eddie Marsan, che Leitch ha già diretto in Atomica bionda.
Il variopinto cast di Deadpool 2 è poi completato dagli attori Morena Baccarin (è Vanessa, l'amore della vita di Wade), Brianna Hildebrand (è Ellie Phimister, alias Testa Mutante Negasonica, l'adolescente ribelle del primo capitolo), Shioli Kutsuna (è Yukio, interesse amoroso di Ellie e spietata assassina), Karan Soni (è il tassista Dopinder), Leslie Uggams (è Blind Al, la compagna di stanza di Wade), T.J. Miller (è il barista Weasel, amico di Wade), Andre Tricoteux (che pone il suo corpo al servizio della CGI per la creazione del personaggio di Colosso, un mutante che può trasformare la sua pelle in acciaio), Jack Kesy (è il mutante Black Tom Cassidy, che è detenuto nella prigione in cui tutti i mutanti indossano collari per impedire loro di usare i poteri speciali e che insieme all'amico Sluggo, interpretato da Robert Maillet, non vede di buon occhio l'arrivo di Wade e Russell). In Deadpool 2 inoltre fanno la loro comparsa i componenti della X-Force, ovvero Bedlam, Shatterstar, Zeitgeist e Peter, portati in scena nell'ordine da Terry Crews, Lewis Tan, Bill Skarsgård e Rob Delaney.