引き続き計画は進行し、バンクの携帯電話に仕掛けられた強力な磁気発生装置で「グレコ」は麻痺させられ、その瞬間にスロット、ルーレット、バカラとほぼすべてのギャンブルでイカサマが発生して次々と客側が大勝を収めていく。トドメとしてホテルの地下に密かに掘られたトンネルから爆弾で擬似的な地震が起こると、客たちは勝ち分を確定させてそのままホテルから逃げ出し、バンクは大損する。事態に呆然とするバンクにダニーが近づき、ルーベンに対する報復であったことを明らかにした上で、ルーベンに行った行為自体が違法行為であるために警察を頼ることができないこと、また非合法手段で報復しようにも、裏社会は裏切り者のバンクよりルーベンに味方することを自覚させる。

後日、ダニーと仲間たちは今回得た多額の報酬を、快復したルーベンへの餞別として新しいホテルの建設費用の原資とする。また、ベネディクトへの報酬7200万ドルは、直接渡さずに慈善事業団体に対して彼名義の寄付として払ってしまい、怒るベネディクトに対し、篤志家として名が売れるとダニーは嘯く。結局、ベネディクトはダニーの提案を飲み、世論から称賛を受けながら大々的な記者会見を開く。その会見の映像を、空港のロビーにてダニー、ラスティー、ライナスが眺めている。そこに、今回の計画のために不当に酷い目に合わされた本物の格付け審査員が現れ、ラスティが操作したスロットで1100万ドルを獲得し、彼の被害は補償される。
登場人物とキャスト「オーシャンズ11#登場人物とキャスト」および「オーシャンズ12#登場人物とキャスト」も参照
オーシャンとその仲間
ダニー・オーシャン（ジョージ・クルーニー）
主人公。現在は足を洗っている。ルーベンに再三、バンクとの関係を解消するように注意するがルーベンは取り合わず、予測通りの結果となる。ルーベンの病状を知ってラスベガスに舞い戻り、バンクへの報復のために計画を立てる。まだ駆け出しの頃に、ルーベンに助けてもらったという話をする。
ラスティー・ライアン（ブラッド・ピット）
ダニーの右腕で計画の直接的な実行役。現在もホテル経営に手を出しているが、ルーベンの台詞によれば芳しくない。イザベルとの交際も続いているが、ダニーに男女関係に関する難しさを愚痴る。ダニーと同じく若い頃ルーベンに助けられたという話をする。
ライナス・コールドウェル（マット・デイモン）
「黄金の指を持つスリ」の異名を持つ青年スリ。伝説の泥棒「ボビー・コールドウェル」の息子。シリーズにおいて盗人稼業の新人としての扱いだったが、今作では一味の資金運営を任されるなど、かなり主要なポストについている。ただし、メンバーや両親からは相変わらず子供扱いされて、からかわれている。物語前半では裏方として活動していたが途中より、イエンの秘書として付け鼻をしてバンクへ潜入し、スポンダーの籠絡を担当する。
フランク・キャットン（バーニー・マック）
イカサマディーラー。カジノゲームの品評会で、実は胴元が負ける新しいギャンブル「ナフセッド」をバンクに売り込み潜入する。
バシャー・ター（ドン・チードル）
爆発物・兵器専門家。ホテルに地震を起こすために、1作目と同じく地下深くで作業を行う。寝たきりになったルーベンに手紙を書き、結果的にその手紙がルーベンを救う事になる。
バージル・モロイ（ケイシー・アフレック）
双子のモロイ兄弟の兄。弟との仲は悪いが何故かいつも一緒にいて、仕事は基本的に弟と一緒。バンクカジノに使われるダイスに細工するために単身でメキシコのメヒカリの工場へ潜入する。しかし、待遇改善を求めてストライキを起こしてしまい、計画に支障を出す。スペイン語が堪能。
ターク・モロイ（スコット・カーン）
双子のモロイ兄弟の弟。兄との仲は悪いが何故かいつも一緒にいて、仕事は基本的に兄と一緒。兄が潜入中の工場でストライキを起こし、計画に支障が出たことで、事態収集のためにメキシコへ派遣される。ところが珍しく兄と意気投合し、ストライキを止めるどころか自分まで参加してしまう。
イエン（シャオボー・チン）
軽業師。現在はスタントマンとして活動中。本作では中国の不動産王に扮してバンクに潜入し、内部から計画をすすめる。また、バンクが欲していた携帯電話の、そのメーカーの取締役と顔見知りだったことから、作戦が円滑に進むようになる。
リヴィングストン・デル（エディ・ジェイミソン）
電気・通信・メカニック専門家。カードシャッフル機に細工するため、カードシャッフル機製造元の作業員としてバンクに潜入する。
ソール・ブルーム（カール・ライナー）
往年の詐欺師。 5ダイヤモンドの極秘審査員ケンジントン・チャブに成りすまし、バンクカジノへ潜入する。ソールとしてはただ普通に客としてホテルで過ごしているだけだが、極秘審査員と勘違いしたバンクからは一介の客にもかかわらず破格の待遇を受ける。
ローマン・ネーゲル（エディー・イザード）
ダニーらと旧知の技術屋。前作は脇役であったが、本作ではコンピューター・セキュリティーの専門家として「グレコ」を破るべくチームの主要メンバーとして参加している。「グレコ」を開発したグレコ・モンゴメリーとは同級生で旧知の仲であるか、毛嫌いしている。しかし、「グレコ」については破るのはまず不可能と高く評価する。
テリー・ベネディクト（アンディ・ガルシア）
ラスベガスの3大カジノのオーナー。第1作以来、オーシャンズの仇敵。本作では資金に困ったダニーより資金提供を持ちかけられ、犬猿の仲ながらも、商売敵であるバンクのホテルが自身のホテルのプールに影を作ったことなどを挙げて、仲間となることを了承する。ただし、リターン自体も破格ながら、自分はあくまでスポンサーであってリスクは取らず、リターンは優先して取ることを約束させる。また、バンクのダイヤモンド・コレクションを盗み出させることも協力の条件に加えるが、実はこれはトゥルアーと裏で繋がっており、彼に横取りさせることでダニーのメンツを潰すことを狙っていた。上記の通り実行役になるつもりはなかったが、困ったダニーに頼みで「ナフセッド」の品評会でサクラを演じ、バンクにこれを採用させることに成功する。
ルーベン・ティシュコフ（エリオット・グールド）
ラスベガスでホテル経営に精を出す実業家で資産家。今回の物語のきっかけ。バンクと新規建設するカジノホテルを共同経営する計画を立て、多額の資金を投資する。バンクと手を切るよう友人たちの再三の注意にもかかわらず「シナトラと握手したから」と逆にバンクを擁護するも、結局彼に裏切られて、経営権を放棄させられ、そのショックで心筋梗塞を起こし、寝たきりになる。このため、今回の計画にはほとんど参加しない。前作までは単なるスポンサーの役割であったが、駆け出し時代のダニーやラスティーらに目を掛けていた恩人であったことなどが明かされる。
ホテル「バンク」
ウィリー・バンク（アル・パチーノ）
ホテル王。経営するホテルが軒並みホテル格付けの最高位「5ダイヤモンド」を獲得している著名人。ダイヤモンドに執着があり、また成金趣味なところがある。ビジネスでは常に裏切りを行うことで有名な人物であり、そのためにルーベンが彼と手を組むと聞いた時には多くの友人達がルーベンに注意をしたほどであった。そして「シナトラと握手した」（シナトラと関係下にあった）というビジネス界の掟も無視してルーベンを裏切る。
アビゲイル・スポンダー（エレン・バーキン）
ホテルの実務を取り仕切るバンクの右腕の女性。かなりいい年であるが、独身で仕事一筋。オーシャン達の計画が動く中、きな臭い物を感じ、FBIと連絡を取る。また、中国の不動産王扮するイエンの秘書としてホテルにやってきたライナスに惚れ込んでしまう。
グレコ・モントゴメリー（ジュリアン・サンズ）
ホテル「バンク」のセキュリティ管理者。凄腕のプログラマーで、生体情報からイカサマを見破るバンクカジノのセキュリティシステム「グレコ」の開発者でもある。「グレコ」に関して絶対の自信を持つ。
デビー（オルガ・ソスノフスカ）
バンクカジノのコンシェルジュ。マカオのカジノの総支配人の職と賄賂を渡されてダニーらに協力する。計画のための周到な根回しや、本物の格付け審査員の誘導を行う。
その他の人物
フランソワ・トゥルアー（ヴァンサン・カッセル）
「ナイト・フォックス」と名乗るフランスの怪盗。前作のオーシャンズの敵役。本作ではベネディクトと協力しており、水面下で動いてダニーらからダイアモンド・コレクションを横取りすることを企んでいる。
5ダイヤモンドの極秘審査員（デヴィッド・ペイマー）
ホテル格付け審査のためにバンクを訪れるが、高評価を与えまいとするオーシャン達の計画のせいで数々の悲惨な目に合う。劇中で名前は明らかにされないが、5ダイヤモンドの極秘調査員になりすましたソールがVIP待遇されるのを見た時の「じゃあ俺は何だ？VUPか？ Very Unimportant Person？ （直訳で最不要人物。日本語版では「ベリー･ウザい･パーソン」と訳されていた。）」と言う台詞から、エンディングロールでは「The V.U.P」と表記されていた。
デニー・シールズ（ジェリー・ウェイントラーブ）
保険会社の重役。ダニーや前作のルマークら、裏社会の人物とも親しい男。第1作でダニーにベラージオを襲うように進め、2作目では不用意な発言でトゥルアーがダニーらにライバル心を抱いたきっかけの人物でもある。本作はバンク・カジノを破綻させる計画のために、大口ギャンブラー（通称「クジラ」）を18人用意する。
ブルーザー（スコット・L・シュワルツ）
オーシャンの親友。本作ではバンクカジノで大儲けをする。
Dr.スタン（マイケル・マンテル）
オーシャンたちと旧知の医師。
ロバート（ボブ・アインシュタイン）
FBI捜査官。きな臭いものを感じたスポンダーのFBIへの要請を受けて部下と共にホテル「バンク」へとやってくる。早々にシャッフル機のすり替えを指摘したり、ライナスの変装を見破り現行犯逮捕する。実は伝説の泥棒ボビー・コールドウェル本人で、ライナスの実父。上記の行動はすべて計画の内で、すり替えを指摘した事で、細工したシャッフル機を怪しまれずに交換させたり、ライナスがダイヤをすり変えたように見せる為の目くらましを行った、最終段階の仕上げでダイヤを屋上からセキュリティごと強奪させる。
オプラ・ウィンフリー（本人）
ベネディクトがゲスト出演したトーク番組「オプラ・ウィンフリー・ショー」の司会としてのカメオ出演。
日本語吹き替え

役名俳優日本語吹き替え
ソフト版フジテレビ版[3]
ダニー・オーシャンジョージ・クルーニー小山力也磯部勉