Regia di Scott Derrickson vedi scheda film
A dirigere Doctor Strange è Scott Derrickson, sceneggiatore e regista americano in grado di farsi notare con l'horror psicologico The Exorcism of Emily Rose nel 2005, a cui ha fatto seguito nel 2008 l'ambizioso Ultimatum alla Terra, disastroso al box office mondiale. Quattro anni dopo, Derrickson torna al successo con l'horror low budget Sinister, seguito però ancora una volta da un titolo non particolarmente apprezzato da pubblico e critica, Liberaci dal male. Per Doctor Strange è stato scelto dalla Marvel "per la sua capacità di rompere le convenzioni di genere" (a detta dei produttori). Per Derrickson dirigere un cinecomic è, come si apprende dalla sue parole, la realizzazione di un sogno: "Il dottor Strange è sempre stato il mio personaggio dei fumetti preferito. Non solo dei fumetti Marvel ma in generale. La sua storia mi ha sempre attratto perché prende sul serio il misticismo e l'idea che l'universo è un posto molto misterioso. Credo fermamente nell'idea che ciò che ci circonda è più di quello che la scienza riesce a spiegare e misurare. Strange è sia un uomo di medicina sia un uomo di magia. Tale dicotomia può sembrare contraddittoria e ciò rende interessante il personaggio: da scettico e materialista, è costretto ad aprire la sua mente a nuove possibilità che prima sottovalutava, rendendosi conto che esiste molto più di ciò che credeva".
Il dottor Strange è incarnato da Benedict Cumberbatch, attore britannico per la prima volta alle prese con un personaggio dell'universo Marvel. Figlio di due attori e laureato in drammaturgia, Cumberbacht ha sfiorato l'Oscar grazie al personaggio del matematico Alan Turning in The Imitation Game ma è particolarmente noto per aver dato vita a un insolito Sherlock Holmes nella serie tv della BBC Sherlock. "Stephen Strange sperimenta all'inizio del film un crollo psicologico totale prima di trasformarsi in un supereroe a tutto tondo. Ciò mi ha permesso di giocare molto con l'umorismo per alleviare il dolore del personaggio, chiamato a confrontarsi prima con il dramma e poi con l'azione. Il cambio di genere e le diverse sfumature della personalità di Strange mi hanno spinto ad accettare il ruolo, cogliendovi la possibilità di potermi cimentare come attore in qualcosa di dinamico", dichiara l'attore.
Il dottor Strange ha come amica e collega la dottoressa Christine Palmer, un chirurgo altamente qualificato che, dopo l'incidente a Stephen, è la prima a riconoscere come l'uomo deve ritrovare se stesso per poter cominciare un percorso di guarigione. Christine ha il volto dell'attrice canadese Rachel McAdams, candidata all'Oscar per Il caso Spotlight e scoperta da Paolo Virzì in My Name is Tanino. Interprete di pellicole come Sherlock Holmes di Guy Ritchie, Midnight in Paris di Woody Allen, To the Wonder di Terrence Malick e Passion di Brian De Palma, la McAdams si è dichiarata emozionata di entrare a far parte dell'universo Marvel: "Nei film Marvel si lavora con i migliori attori e le migliori troupe al mondo. Non ci sono restrizioni di sorta e tutto viene fatto nella massima qualità, impiegando un sacco di tempo per rendere credibile tutto ciò che è fantastico. E, in più, è stato u onore lavorare con un premio Oscar come Tilda Swinton".
Tilda Swinton, attrice britannica Coppa Volpi al Festival di Venezia con Edoardo II e premio Oscar come migliore attrice non protagonista per Michael Clayton, porta in scena il personaggio di Antico, donna saggia ed enigmatica che ha protetto i segreti delle arti mistiche per un tempo molto lungo. Strange la incontra in Himalaya e deve a lei ogni insegnamento.
Al pari di Strange, un altro che deve tutto ciò che sa ad Antico è Karl Mordo, un apprendista che ha imparato da lei le arti mistiche e la possibilità di accedere ad altre dimensioni. Destinato a divenire con il tempo uno dei principali nemici di Strange, Mordo è impersonato dall'attore britannico Chiwetel Ejofor, nominato agli Oscar come migliore attore per 12 anni schiavo (film in cui ha già recitato al fianco di Cumberbacht).
Wong, monaco guerriero di Kamar Taj, è colui che ha il compito di sorvegliare la vasta biblioteca di libri e volumi mistici. Ultimo discendente della casta dei Servitori Occulti, è colui che diverrà il fedele braccio destro di Strange ed è supportato dall'attore di origini hongkonghesi Benedict Wong, celebre per la parte di Kublai Khan nella serie Netflix Marco Polo.
Kaecilius, il villain della storia, è invece interpretato da Mads Mikkelsen, attore danese lanciato da Nicolas Winding Refn (che lo ha voluto per Pusher I, Pusher II e Valhalla Rising) e consacrato dalla serie tv Hannibal. Il suo Kaecilius è arrivato in Tibet per imparare i segreti delle arti mistiche ma ha finito con il ribellarsi ad Antico e ai suoi insegnamenti.
Completano il cast principale di Doctor Strange gli attori Benjamin Bratt (è Jonathan Pangborn), Scott Adkins (è un ardente sostenitore di Kaecilius) e Michael Stulhbarg (è il dottor Nic West).
