影片中王宝强饰演一个像大树一样成为孩子们依靠的教练——向腾辉,其角色具有复杂多面性,和王宝强过往塑造的角色有很大的不同。陈永胜饰演的马虎是一个有点叛逆刺头、但生命力很顽强的男孩,在片中和向腾辉“相爱相杀”的琐碎日常也是影片一大看点。新人演员张祎曈在影片中饰演孩子们的姐姐,她在影片中是一个看似微小但很坚韧的角色,有在贫瘠生活里给到孩子们丝丝心理上的依靠。李善均在坎城接受媒体访问时,透露会选择参演《梦游》的理由,他表示:很喜欢故事脉络简单直接的感觉,虽然不是日常生活中常见的题材,但十分有趣,不加修饰。两人从2009年的电影《过客人生》、2010年《玉熙的电影》与2013年《我们善姬》都曾经配合过,本次以第四次携手,李善均笑说:这是我和裕美合作的第4部作品,现在她感觉就像我的前女友一样!之前我们就很常说下次有机会的话,一定要合作一部商业电影,因为裕美演员很可靠,和她合作时默契很好又自在,每次都很依赖她。