 | James Stewart als Glenn Miller |
 | June Allyson als Helen Burger Miller |
 | Harry Morgan als Chummy MacGregor |
 | Charles Drake als Don Haynes |
 | George Tobias als Si Schribman |
 | Barton MacLane als General Arnold |
 | Sig Ruman als W. Kranz |
 | Irving Bacon als Mr. Miller |
 | James Bell als Mr. Burger |
 | Kathleen Lockhart als Mrs. Miller |
 | Katherine Warren als Mrs. Burger |
 | Frances Langford als Frances Langford |
 | Louis Armstrong als Louis Armstrong |
 | Ben Pollack als Ben Pollack |
 | Gene Krupa als Gene Krupa |
| The Modernaires |
| The Archie Savage Dancers |
| Barney Bigard als Barney Bigard |
| James Young als James Young |
| Marty Napoleon als Marty Napoleon |
| Arvell Shaw als Arvell Shaw |
| Cozy Cole als Cozy Cole |
| Babe Russin als Babe Russin |
| The Airmen of Note als The Glenn Miller Band (uncredited) |
| Cicely Carter als Bobbysoxer (uncredited) |
 | William Challee als Dispatch Desk Sergeant (uncredited) |
 | Ray Conniff als Trombonist in Glenn Miller Band (uncredited) |
 | Kevin Corcoran als Steve Miller - Age 4 (uncredited) |
 | Hal K. Dawson als Used Car Salesman (uncredited) |
| Ken DuMain als Club Patron (uncredited) |
| Bonnie Eddy als Irene Miller (uncredited) |
| Doris Fulton als Dancer (uncredited) |
| Phil Garris als Joe Becker (uncredited) |
 | Lisa Gaye als Bobbysoxer (uncredited) |
| Bob Hamlin als The Mellowmen (uncredited) |
 | Lionel Hampton als Band Member (uncredited) |
 | Ruth Hampton als Young Singer (uncredited) |
 | Harry Harvey als Doctor (uncredited) |
| Rolan Jones als Waiter (uncredited) |
| Paula Kelly als Singer (uncredited) |
 | Bill Lee als The Mellowmen (uncredited) |
 | Caryl Lincoln als Commuter (uncredited) |
| Dayton Lummis als Col. Spaulding, USAAF (uncredited) |
| Thomas Martin als Elevator Boy (uncredited) |
| Hans Moebus als Elevator Passenger (uncredited) |
| Leo Mostovoy als Dr. Schillinger (uncredited) |
 | Forbes Murray als Elevator Passenger (uncredited) |
 | Damian O'Flynn als Col. Baker (uncredited) |
 | Steve Pendleton als Lt. Col. Bassell (uncredited) |
 | Thurl Ravenscroft als The Mellowmen (uncredited) |
| Davis Roberts als Black Man (uncredited) |
 | Marion Ross als Polly Haynes (uncredited) |
| Dick Ryan als Auto Garage Repairman (uncredited) |
| Max Smith als The Mellowmen (uncredited) |
| Anthony Sydes als Herbert Miller (uncredited) |
| Deborah Sydes als Joanne Dee Miller (uncredited) |
| Paul Tanner als Trombonist in Glenn Miller Band (uncredited) |
| Nino Tempo als Wilber Schwartz (uncredited) |
| Maxie Thrower als Waiter (uncredited) |
| Carl Vernell als Musician Technician (uncredited) |
 | Carleton Young als Adjunct General (uncredited) |
| Henry Mancini | Original Music Composer |
| Russell F. Schoengarth | Editor |
| Anthony Mann | Director |
| William H. Daniels | Director of Photography |
| Aaron Rosenberg | Producer |
| Russell A. Gausman | Set Decoration |
| Alexander Golitzen | Art Direction |
| Jay A. Morley Jr. | Costume Design |
| Bernard Herzbrun | Art Direction |
| Julia Heron | Set Decoration |
| Bud Westmore | Makeup Artist |
| Valentine Davies | Screenplay |
| Oscar Brodney | Screenplay |
| Chummy MacGregor | Technical Advisor |
| Don Haynes | Technical Advisor |
| Joseph Gershenson | Music Director |
| Bill Johnson | Camera Operator |
| Leslie I. Carey | Sound |
| Joe Lapis | Sound |
| William Anderson | Sound Editor |
| Robert L. Bratton | Sound Editor |
| Richard DeWeese | Sound Mixer |
| John Sherwood | Assistant Director |
| Joan St. Oegger | Hairstylist |
