除了两位水管工兄弟,游戏中的经典角色也在电影中亮相。碧姬公主作为蘑菇王国意志坚定的统治者,在片中对马力欧进行了严酷的作战训练,以帮助后者挖掘自身潜力。喜剧演员杰克·布莱克、塞斯·罗根则为片中的大反派酷霸,以及“搞笑担当”大猩猩咚奇刚配音。值得一提的还有,为游戏中的马力欧和路易吉兄弟配音长达三十余年的查尔斯·马丁内斯,也在片中友情客串。执导过《波特兰迪亚》的知名导演Jonathan Krisel确定执导《大侦探皮卡丘》续集影片,本作仍由传奇影业出品,具体出演卡司尚未确定,目前尚不清楚知名影星瑞安·雷诺兹是否还会出演皮卡丘。