Sau nhiều năm chờ đợi, khán giả cuối cùng cũng được thưởng thức những thước phim mãn nhãn, hoành tráng với kỹ xảo và hiệu ứng đỉnh cao của "Avatar 2: Dòng chảy của nước". Trong phần phim thứ hai này, nhiều nhân vật cũ được xuất hiện trở lại và cũng có sự góp mặt của các nhân vật mới.
Cặp đôi chính Jake Sully - Neytiri do Sam Worthington và Zoe Saldana đảm nhận đã quá quen thuộc với khán giả trong phần 1 của "Avatar". Sang phần hai, Jake và Neytiri lúc này đã trở thành vợ chồng và cùng chăm sóc con cái của họ.
Sigourney Weaver - nữ diễn viên thủ vai tiến sĩ Grace Augustine trong phần 1 cũng góp mặt trong phần 2 nhưng với một vai diễn hoàn toàn khác, là con nuôi Kiri của hai vợ chồng Jake và Neytiri.
Kẻ phản diện chính trong "Avatar 2" vẫn tiếp tục là tướng Miles Quaritch. Dù đã bị tiêu diệt trong phần 1 nhưng hắn đã được tái sinh trong cơ thể người Na'vi, được cấy ký ức của Quaritch trước khi chết. Nhân vật này tiếp tục do nam diễn viên Stephen Lang thủ vai.
Bên cạnh những gương mặt quen thuộc, phần hai cũng có sự tham gia của nhiều diễn viên mới. Trước hết là ba đứa con ruột của Jake và Neytiri. Cậu con trai cả Neteyam là người con được Jake đặt nhiều kỳ vọng rằng cậu sẽ bảo vệ được các em và thừa hưởng những kỹ năng chiến đấu của Jake. Neteyam do diễn viên trẻ Jamie Flatters đảm nhận.
Trái ngược với anh trai, cậu con trai thứ Lo'ak lại yêu tự do và phiêu lưu, thường xuyên gây họa khiến cho bố mẹ vô cùng lo lắng. Nam diễn viên điển trai Britain Dalton là người thể hiện nhân vật Lo'ak.
Tuk là cô em gái út trong gia đình Sully, tuy rất mít ướt nhưng lại vô cùng thương yêu bố mẹ và các anh chị của mình. Vai diễn này được giao cho nữ diễn viên Trinity Jo-Li Bliss.
Phần hai của "Avatar" cũng có sự cuất hiện của một bộ tộc mới mang tên Metkayina, gia đình Jake đã tìm đến họ để xin sự trợ giúp. Thủ lĩnh của bộ tộc này là cặp vợ chồng Tonowari - Ronal do Cliff Curtis và Kate Winslet đảm nhận.
Cặp đôi cũng có hai người con 1 trai 1 gái, anh lớn Aonung do Filip Geljo thủ vai và em gái Reya do Bailey Bass đảm nhận.
Cuối cùng, nhân vật đặc biệt nhất trong "Avatar 2" là cậu bé Spider do Jack Cham pion thủ vai. Spider là cậu bé loài người được Jake cứu trong phần 1 và giờ đã trở thành con nuôi của gia đình Sully, cùng chung sống với tộc người Na'vi.
