Le casting principal de Tenet comprend John David Washington, Robert Pattinson, Elizabeth Debicki, Dimple Kapadia, Michael Caine, Kenneth Branagh et Aaron Taylor-Johnson, entre autres. Ce film marque également la première collaboration entre Christopher Nolan et le compositeur Ludwig Göransson, alors que le collaborateur musical habituel de Nolan, Hans Zimmer, était occupé sur Dune.
