A série é estrelada por Ming-Na Wen como a agente Melinda May, Chloe Bennet como Daisy Johnson, Iain De Caestecker como o agente Leo Fitz, Elizabeth Henstridge como a agente Jemma Simmons, Henry Simmons como o agente Alphonso “Mack” MacKenzie e Natalia Cordova-Buckley como Elena “ Yo-Yo ”Rodriguez.