该片由老雷执导,已宣布的演员有保罗·麦斯卡(演男主卢修斯)、巴里·基奥恩(在商谈中,有望演罗马皇帝赫塔)。华盛顿饰演的也会是一个主要角色,据称是一个“狠人”,老雷写剧本的时候他心里想的就是华盛顿。在锁定麦斯卡主演后,老雷和片方派拉蒙希望找一个明星来演另一个主角,但他们起初不确定以对项目高要求著称的华盛顿是否会接。而华盛顿看了剧本,对这个角色倍感激动,随后与老雷会面听了他的想法,便答应了。电影《流浪地球2》开拍前曾密集拜访一线科学家。两年时间里,20多位理论物理、天体物理、地球科学、人工智能方向的科学顾问成了主创团队随时可以求助的科学外援,《流浪地球2》导演郭帆认为这些科学家为影片“建立起真实可信的世界基础”。他以《星际穿越》为例,影片中有关五维时空等高概念的呈现,还是以“库珀父女之间的情感为基础,观众在接受高概念时还是会为他们的父女情所触动”。