Regia di Garth Davis vedi scheda film
A dirigere Lion è il giovane regista Garth Davis, scelto dai produttori dopo avere supportato alla regia Jane Campion sul set dell'acclamata serie televisiva Top of the Lake: "Abbiamo seguito il nostro istinto. Sentivamo che Garth, sebbene non avesse mai realizzato un lungometraggio, fosse il regista adatto per questo film. Il suo stile è incredibilmente cinematografico e capace di creare realtà dalla grande portata visiva. Allo stesso tempo, Garth è in grado di creare una certa intimità con gli attori e ciò era importante: questo è un film sulla famiglia e su quei legami profondi che difficilmente scompaiono con il tempo e che sono alla base delle nostre vite. Garth sente quei legami, non ha paura delle emozioni e riesce a farle sembrare reali, fresche e taglienti. Sa anche cogliere l'importanza del lato spirituale delle vicende e il ruolo giocato dal destino e dalla speranza, molto presenti in Lion".
Una delle più grandi sfide del casting è stata quella di trovare chi avrebbe dovuto interpretare Saroo all'età di cinque anni. Con il supporto del team di produzione indiano che lavora a stretto contatto con le scuole e i genitori di varie città, sono stati provinati migliaia di bambini prima di scegliere Sunny Pawar per il ruolo. Il piccolo Saroo ha uno stretto legame con il fratello maggiore Guddu, impersonato dall'esordiente Abhishek Bharate.
Saroo da adulto è invece portato in scena da Dev Patel. Noto per The Millionarie, Humandroid e L'uomo che vide l'infinito (dove interpreta Srinivasa Ramanujan, altra figura realmente esistita), l'attore inglese (figlio di genitori originari di Nairobi) ha dovuto sottoporsi a intense sessioni di esercizi fisici e a un rigido regime alimentare per mettere su massa muscolare per rendere credibile il suo personaggio, cresciuto nell'outdoor australiano.
Nella vita di Saroo indispensabili sono Sue e John Brierley, la coppia di australiani che lo adottano. Sue è supportata dal premio Oscar Nicole Kidman, prima scelta del regista dopo aver incontrato la vera Sue a Hobart, in Tasmania: "Ho trascorso molto tempo con Sue e un giorno, mentre mi parlava, nella mia mente si è palesata l'idea che fosse Nicole Kidman. Ho quindi incontrato l'attrice a New York, abbiamo parlato e pianto insieme... super professionale e super preparata, ha mostrato sia coraggio sia grande interesse durante le riprese, ponendomi spesso molte domande e fermandosi a conversare amorevolmente con i veri vicini dei Brierley, testimoni della storia ma anche del nostro lavoro". John ha invece il volto dell'attore David Wenham, nuovamente diretto da Davis dopo l'esperienza di Top of the Lake. Oltre a Saroo, i Brierley hanno adottato un altro bambino, Mantosh, giocato da piccolo dal giovanissimo indiano Keshav Jadhav (scoperto in una scuola) e dall'attore inglese Divian Ladwa una volta cresciuto.
Rooney Mara, miglior interprete femminile al festival di Cannes 2015 per Carol, dà vita al personaggio di Lucy, che diviene la fidanzata di Saroo dopo che si incontrano da studenti in un college. A raccomandare la sua scelta è stato fortemente il produttore americano Harvey Weinstein. Lucy rappresenta una figura critica per le vicende di Saroo: è tutto ciò che il giovane vuole nella sua vita ma è costretto ad "abbandonarla" per andare alla ricerca del suo passato, ponendolo di fronte a un drammatico bivio.
Kamla, la madre biologica di Saroo, è infine impersonata da Priyanka Bose, attrice, modella e produttrice indiana, conosciuta in Italia per essere stata la protagonista nel 2010 del pluripremiato Gangor di Italo Spinelli.