Regia di Dominic Cooke vedi scheda film
A dirigere L'ombra delle spie è Dominic Cooke, uno dei più importanti registi teatrali inglesi. Premiato per diverse produzioni al National Theatre di Londra, ha lavorato per la televisione adattando l'Enrico VI di Shakespeare e dirigendo la miniserie The Hollow Crown per la BBC. Ha poi fatto il suo esordio dal cinema con la regia del dramma Chesil Beach, presentato in anteprima internazionale al Toronto Film Festival.
Protagonista principale di L'ombra delle spie nei panni di Greville Wynne è Benedict Cumberbatch, noto per la serie tv Sherlock e per Doctor Strange. "Di Wynne mi hanno attratto le sue mille sfumature", ha rivelato l'attore inglese. "Il suo senso dell'umorismo, la sua ostinazione e la sua inaspettata forza sono stati per me una sorpresa: è come se, da venditore, vendesse una versione di se stesso intraprendendo un viaggio straordinario, un'avventura che dall'essere un semplice uomo d'affari, tanto dislessico da rasentare l'analfabetismo, lo trasforma nel canale principale usato dall'Occidente per avere informazioni segrete durante la Guerra fredda. La missione principale di Wynne è quella di entrare in contatto con Oleg Penkovsky e divenirne amico. La loro sarà una relazione sincera e forte tanto che Wynne non esiterà ad aiutarlo quando verrà scoperto dal KGB, andando incontro alla dura esperienza della prigionia in un gulag russo che lo cambierà per sempre (in negativo)". Indomito, narcisista e con il culto di se stesso, Penkovsky, il cui nome in codice era HERO, ha il volto di Merab Ninidze, attore georgiano apparso anche in Under Electric Clouds e Lou von Salomé.
Il cast principale di L'ombra delle spie è poi completato dalle attrici Jessie Buckley (è Sheila, la moglie di Greville) e Rachel Brosnahan (è Emily, l'agente della Cia che ha l'idea di usare Wynne per avere informazioni da Mosca).
