Agent K
Interprété par Ryan Gosling. K est un réplicant au service du LAPD. Sa mission principale est de traquer et réprimer les réplicants qui ne respectent pas les lois. Il découvre cependant un secret le poussant à remettre en cause sa place dans ce monde.
Joi
Interprété par Ana de Armas. Joi est une IA achetée par Agent K comme soutien dans son existence solitaire. Elle est programmée pour répondre aux besoins émotionnels de son utilisateur, mais semble exprimer des sentiments qui dépassent sa programmation.
Deckard
Interprété par Harrison Ford. Deckard vit en exil volontaire dans les ruines désertées de Las Vegas, des années après les événements du premier film. Il a choisi de disparaître pour protéger un secret crucial, sa relation avec une réplicante, qui pourrait changer l'histoire.
Morton
Interprété par Dave Bautista. Morton est un réplicant fugitif qui aspire à une vie paisible malgré les conséquences de son passé. Bien que le personnage ne soit pas récurrent, il est le principal déclencheur d'une intrigue à couper le souffle, l'existence d'un enfant réplicant.
Wallace
Interprété par Jared Leto. Antagoniste principal du film, il est le PDG de Wallace Corporation. Riche visionnaire mégalomane, Wallace a sauvé l'humanité d'une crise, lui octroyant une influence considérable notamment dans le domaine des réplicants.
Luv
Interprété par Sylvia Hoeks. Luv est une réplicante Nexus-9 qui agit comme assistante personnelle et exécutrice de Wallace. Elle traque et élimine toute personne ou obstacle sur son chemin pour obtenir le secret de la reproduction des réplicants, convoité par son maître