Contará como los miembros de G.I. Joe a.k.a. Global Integrated Joint Operating Entity, una unidad de choque ubicada en Bruselas formada por agentes de todos los países, hacen frente con tecnología ultramoderna a Cobra, un grupo terrorista dirigido por un traficante de armas escocés.
 | Channing Tatum | Capitán Duke Hauser |
 | Marlon Wayans | Ripcord |
 | Sienna Miller | Baronesa Anastasia 'Ana' DeCobray |
 | Christopher Eccleston | James McMullen XXIV / Destro |
 | Rachel Nichols | Shana 'Scarlett' O'Hara |
| Adewale Akinnuoye-Agbaje | Heavy Duty |
 | Dennis Quaid | General Hawk |
| Joseph Gordon-Levitt | Doctor / Rex Lewis |
| Byung-hun Lee | Storm Shadow |
| Ray Park | Snake Eyes |
| Saïd Taghmaoui | Breaker |
 | Arnold Vosloo | Zartan |
 | Jonathan Pryce | Presidente de Estados Unidos |
| Grégory Fitoussi | Barón DeCobray |
| Karolina Kurkova | Courtney A. Kreiger / Cover Girl |
| David Murray | James McMullen I |
| Leo Howard | Joven Snake Eyes |
| Brandon Soo Hoo | Joven Storm Shadow |
| Gerald Okamura | Maestro |
| Kevin J. O'Connor | Dr. Mindbender |
 | Brendan Fraser | Sargento Stone |
