Inglorious Basterds débute dans la France occupée où Shosanna Dreyfus (Mélanie Laurent) assiste à l'exécution de sa famille par le colonel nazi Hans Landa (Christoph Waltz). Shosanna parvient à s'échapper et se retrouve à Paris où elle se construit une nouvelle identité en tant que gérante d'un cinéma.
Ailleurs en Europe, le lieutenant Aldo Raine (Brad Pitt) forme un groupe de soldats juifs spécialisés dans des actions ciblées et risquées. Connus sous le nom de The Basterds, Raine et ses hommes vont faire équipe avec l'actrice allemande et agent double Bridget Von Hammersmark (Diane Kruger) pour tenter d'assassiner les leaders du Troisième Reich. Ils vont ainsi croiser Shosanna qui mène sa propre vendetta…
| Brad Pitt | Lieutenant Aldo Raine |
| Eli Roth | Sergent Donny Donowitz |
| B.J. Novak | Soldat Smithson Utivich |
| Mike Myers | Géneral Ed Fenech |
| Diane Kruger | Bridget von Hammersmark |
| Daniel Brühl | Fredrick Zoller |
| Michael Fassbender | Lieutenant Archie Hicox |
| Til Schweiger | Sergent Hugo Stiglitz |
| Christoph Waltz | Colonel Hans Landa |
| Samm Levine | Soldat Hirschberg |
| Jacky Ido | Marcel |
| Melanie Laurent | Shosanna Dreyfus |
| Julie Dreyfus | Francesca Mondino |
| Denis Menochet | Perrier LaPadite |
| Sönke Möhring | Soldat Butz |
| Richard Sammel | Sergent Werner Rachtman |
| Gedeon Burkhardt | Sergent Wilhelm Wicki |
| August Diehl | Major Deiter Hellstrom |
| Martin Wuttke | Adolf Hitler |
| Sylvester Groth | Joseph Goebbels |
| Rod Taylor | Winston Churchill |
| Omar Doom | Soldat Omar Ulmer |
| Michael Bacall | Soldat Michael Zimmerman |
| Cloris Leachman | Mme Himmelstein |
| Ludger Pistor | Wolfgang |
| Léa Seydoux | Charlotte LaPadite |
Rôles de Quentin Tarantino : Réalisateur, scénariste, producteur.
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