Brad Pitt incarne James Belmont, ancien militaire confronté à l’une des épreuves les plus difficiles de sa vie. À ses côtés, J.K. Simmons interprète Watkins, un personnage mystérieux, tandis qu’Anna Lambe incarne Amber, une jeune femme autochtone d’Alaska qui apporte une dimension contemporaine et culturelle au récit.
Odin, le chien de combat qui accompagne James, occupe une place centrale dans l’histoire. Plusieurs chiens ont participé au tournage, avec Uber comme principal interprète. Ancien chien de police et de recherche et sauvetage, il a notamment été entraîné pour travailler aux côtés de Brad Pitt.
Avec Heart of the Beast, David Ayer retrouve Brad Pitt après Fury et revient à une histoire de fraternité, de persévérance et de survie. Ancien militaire, le réalisateur a souhaité apporter une attention particulière à l’authenticité de l’univers militaire et des techniques de survie représentées à l’écran.