影片的主角团成员分别是:棕熊米米、兔子奥斯卡、鹈鹕杜克、灰狼亚努斯、老虎阿木以及熊猫宝宝,角色海报完美诠释了每个角色的个性特点,各有各的萌点。“萌”面担当——熊猫宝宝的爸爸妈妈在等他回家;领队担当——棕熊米米虽然爱生气,但也爱帮助人;气氛担当——兔子奥斯卡只是爱热闹,不是爱捣蛋;口才担当——鹈鹕杜克则喜欢给大家故事;反差担当——灰狼亚努斯虽然是猛兽,却胆小怕事;念诗担当——老虎阿木是森林之王,但他也需要朋友。米米作为队长,带领大家翻山越岭,其他萌兽各显神通,负责照顾熊猫宝宝和逗他开心。国宝护卫队通力合作,克服万难,一定会安全地送熊猫宝宝回家。与此同时,本片还曝光了豪华的全明星班底。詹森·舒瓦兹曼、斯嘉丽·约翰逊、杰弗里·怀特、蒂尔达·斯文顿、布莱恩·科兰斯顿、阿德里安·布罗迪、汤姆·汉克斯、杰夫·高布伦、玛格特·罗比、史蒂夫·卡瑞尔、威廉·达福、鲁伯特·弗兰德、霍普·戴维斯、列维·施瑞博尔、托尼·雷沃罗利、索菲娅·里利斯、玛雅·霍克、费舍·史蒂芬斯、马特·狄龙、周洪、杰克·莱恩等人都加盟剧组。