- Alain Delon
- Mr. Klein
- Jeanne Moreau
- Florence
- Francine Bergé
- Nicole
- Juliet Berto
- Jeanine
- Jean Bouise
- Le vendeur du tableau
- Suzanne Flon
- La concierge
- Massimo Girotti
- Charles - le mari de Florence
- Michael Lonsdale
- Pierre
- Michel Aumont
- Le commissaire de la préfecture
- Roland Bertin
- L'administrateur du journal
- Jean Champion
- Le gardien de la morgue
- Etienne Chicot
- Le premier policier
- Magali Clément
- Lola - la danseuse
- Gérard Jugnot
- Le photographe
- Hermine Karagheuz
- La jeune ouvrière
- Dany Kogan
- Michelle
- Carole Achache
- (as Carole Lange)
- Lucienne Le Marchand
- (as Lucienne Lemarchand)
- Jacques Maury
- Le professeur Montandon
- Fred Personne
- Le commissaire
- Francine Racette
- Isabelle / Cathy / Françoise
- Isabelle Sadoyan
- La femme à la consultation
- Louis Seigner
- Le père de Robert Klein
- Pierre Vernier
- Le second policier
- Brigitte Ariel
- (uncredited)
- Tina Aumont
- Une spectatrice
- Marius Balbinot
- (uncredited)
- Maurice Baquet
- Un musicien
- Philippe Brizard
- Le facteur collabo
- Jenny Clève
- (uncredited)
- Raymond Danon
- (uncredited)
- Thierry de Brem
- (uncredited)
- Christian de Tillière
- Le commissaire-priseur
- Michel Delahaye
- (uncredited)
- Bernard-Pierre Donnadieu
- Extra
- Pierre Frag
- Le marchand de journaux
- Mireille Franchino
- (uncredited)
- David Gabison
- Le groom
- Maurice Jany
- Le chauffeur à Ivry-La-Bataille
- Joseph Losey
- Un homme au Vel d'Hiv
- Stephane Quatrehomme
- Le fils de Pierre
- Nathalie Rigaux
- Une petite fille au Vel d'Hiv
- Jean Topart
- La voix du speaker
- Danielle Verne
- Une déportée
