W rolach czwórki dzieci, które towarzyszą Charliemu w wycieczce po fabryce, producenci filmu obsadzili AnnaSophia Robb jako Violet Beauregarde, Jordana Fry’a jako Mike’a Teavee, Julię Winter w roli Veruki Salt i Philipa Wiegratza jako Augustusa Gloopa. Podobnie jak postacie, które przyszło im grać, musiały odnaleźć cztery Złote Kupony, by móc wejść do fabryki Wonka, czwórka młodych aktorów dysponujących zróżnicowanym doświadczeniem, musiała przejść przez sito międzynarodowych castingów. Nie mówimy, że dzieci te, znalazcy czterech Złotych Kuponów, są złe, ale, jak dyplomatycznie ujmuje to Zanuck: - nie jest to ten rodzaj dzieci, o których z dumą można powiedzieć, że są nasze.

Violet Beauregarde to bardzo ambitna i pewna siebie mała piekielnica, rozwodząca się o swoim pokoju pełnym wygranych z turniejów, pracująca obecnie nad pobiciem rekordu świata w żuciu gumy. Ignoruje ostrzeżenia Wonka i zabiera z Pokoju Wynalazków kawałek eksperymentalnej gumy do życia o smaku jagodowym i za chwilę jest cała niebieska, nadęta niczym plażowa piłka. Trzeba ją skierować do Pokoju Soczystego. W roli Violet występuje jedenastoletnia Amerykanka AnnaSophia Robb, która wystąpiła niedawno w familijnym filmie w reżyserii Wayne’a Wanga Because of Winn-Dixie i w telewizyjnym filmie Samantha: An American Girl Holiday z roku 2004.

Robb mówi, że jej przygody na planie filmu sprawiły, że czuje się „jak mała część historii, dlatego że wszyscy tak bardzo kochają tą książkę. Praca na planie była niczym spełnienie marzeń, w pomieszczeniach było mnóstwo słodyczy, można się było bawić i je jeść. To było naprawdę fajne”. Jej przygotowanie do roli polegało na ćwiczeniach sztuk walki pod okiem nauczycielki, zawodowej kaskaderki Eunice Huthart. Było to konieczne dla potrzeb sceny w której poznajemy Violet, kiedy bezlitośnie obala swoich przeciwników podczas turnieju karate.

Powszechnie znany fan gier komputerowych Mike Teavee, w którego roli wystąpił dwunastoletni Amerykanin Jordan Fry, ma okazję do zbyt bliskiego zapoznania się z kolejnym wynalazkiem Wonka, próbą transportowania batonika za pośrednictwem fal elektromagnetycznych, odbieranych przez telewizor. Teavee zakłóca eksperyment swoją własną osobą, a rezultaty tego są cokolwiek nieoczekiwane.

Fry, dla którego praca na planie Charliego była debiutem w filmie, z radością fruwał na planie zawieszony na kablach. – Najtrudniejsze w tym wszystkim było – mówi koordynator kaskaderów Jim Dowdall – powstrzymanie go przed krzyczeniem z radości, bo przecież w tej scenie miał być przerażony.

Żarłoczny Augustus Gloop nie potrafi oprzeć się pokusie, jaką jest dla niego fabryczna rzeka z czekolady, przerywa wycieczkę po fabryce, by spróbować tego napoju, choć ostrzega go przed tym i jego matka, i Wonka. Oczywiście, wpada do rzeki głową naprzód, po czym wsysa go rura, która transportuje czekoladę do innych części fabryki.

W roli Gloopa debiutuje na ekranie kinowym dwunastoletni, urodzony w Niemczech Philip Wiegratz, który na planie nosił specjalny kostium, uwiarygodniający go w roli żarłocznego obżartucha. Co więcej, mówi Dowdall: - Philip nie potrafił pływać, kiedy do nas trafił. Musieliśmy pokazać mu jak to się robi, ale nauczył się bardzo szybko, pomimo obciążenia całym kostiumem.

W tym samym czasie beznadziejnie zepsuta Veruca Salt ma własne problemy. Po zobaczeniu przy pracy wiewiórek Wonka, chce mieć jedną z nich i wdziera się na linię produkcyjną. Wiewiórki przyglądają się jej tak, jak przyglądają się wszystkim orzechom, stwierdzają, że jest zepsuta i wyrzucają do śmieci razem z innymi odpadami. W roli Veruki wystąpiła dwunastoletnia mieszkanka Londynu, Julia Winter, należąca do dziecięcej grupy teatralnej Allsorts Drama. Występ w Charliem to jej profesjonalny debiut aktorski.

- Nie za bardzo mogłam sobie wyobrazić leżenie na podłodze wśród tych wszystkich wiewiórek, więc Tim położył się obok mnie i pokazał o co mu chodzi – mówi Winter. – Leżeliśmy tam sobie, kopaliśmy nogami na wszystkie strony, darliśmy się z całych sił, odpędzając wyobrażone wiewiórki. To była wspaniała zabawa, na pewno wyglądaliśmy bardzo dziwacznie.

Rodzice tych rozpuszczonych bachorów posiadają wszelkie najgorsze cechy, jakie można wyobrazić sobie u kogoś, kto wychowuje dzieci. Staje się to oczywiste, gdy prowadzą swoje zepsute dzieciaki przez fabrykę.

Missi Pyle (Big Fish, Dodgeball, Bringing Down the House) występuje jako pani Beauregarde, wydaje się bardziej menedżerem i trenerem młodej Violet, niż jej mamą. Nic dziwnego, że jej córka ma bzika na punkcie zdobywania wszelkich możliwych nagród. – Pani Beauregarde chce, żeby jej córka miała wszystko to, czego nie miała ona sama – mówi Pyle. – Właśnie dlatego rozwinęła w Violet tak silnego ducha rywalizacji. Kiedy zjawiają się w fabryce – w takich samych strojach, oczywiście – są pewne, że do domu odjadą z wielką nagrodą, „niezależnie od tego, co nią jest”.

Znany aktor filmowo-telewizyjny, nominowany do nagrody BAFTA James Fox (Podróż do Indii) występuje jako pan Salt, ojciec niezmiernie zepsutej Veruki, dziewczynki, która myśli tylko o sobie. – Bardzo chce, żeby jego córka miała wszystko, czego sobie zażyczy – mówi aktor, opisujący Verukę Salt jako „kochane, wspaniałe, słodkie, utalentowane, idealne dziecko” – po czym dodaje „jeśli tylko ojciec spełnia jej żądania. Natychmiast. W przeciwnym wypadku będzie krzyczeć dopóki tego nie zrobi. Fox uważa, że wycieczka okazała się dobroczynna dla wszystkich dzieci. Lekcja, jaką otrzymały niegrzeczne i samolubne jest bardzo cenna, a Wonka to ktoś w rodzaju sędziego. Ocenia motywy dzieci i chce je zmienić i naprawić. Chce, by stały się lepszymi ludźmi.

Adam Godley (Love Actually, Dookoła świata w 80 dni) jako pan Teavee i Franziska Troegner (nominowana w roku 2001 do Niemieckiej Nagrody Filmowej za rolę w filmie Heidi M) jako pani Gloop radzą sobie niewiele lepiej. Pan Teavee jest, niestety, częstym obiektem niesmacznych żartów swojego syna, a pani Gloop nie tylko nie kontroluje obżarstwa swojej pociechy, lecz zdaje się nie być tym w ogóle zainteresowana.