Kardeşler Araştırma filminin oyuncu kadrosunda Cem Gelinoğlu ve Doğu Demirkol’un yanı sıra Güven Kıraç, Eray Kaman, Cansu Diktaş, Toprak Sağlam, Cihan Durmaz, Baran Akbulut, Can Sipahi, Fikret Urucu ve Demir Karahan yer alıyor. Bu kadro, filmin hem komedi hem de karakter çeşitliliği tarafında güçlü bir yapı kurduğunu gösteriyor.