Milena Dvorská – Maruška Vlasta Burian – Atakdále Irena Kačírková – Drahomíra Stella Májová – Zpěvanka František Černý – kuchař Lubomír Lipský – princ Chrabrý Miloš Kopecký – princ Chytrý Miroslav Horníček – princ Krásný Terezie Brzková – stařenka Zdeněk Dítě – zahradník Josef Pehr – dudák Vladimír Ráž – rybář Marie Glázrová – vdova Fanda Mrázek – celník Eman Fiala – krejčí Pohádka Byl jednou jeden král odstartovala hereckou kariéru Mileny Dvorské. Pro roli Marušky ji objevil Jan Werich, který tehdy šestnáctiletou dívku poznal, když si za ním v Prostějově po zájezdním vystoupení Divotvorného hrnce přišla pro podpis.
„Nedokázala jsem odejít a zírala na něj. Werich se mě zeptal, jestli bych si nechtěla zahrát ve filmu, a já celá zkoprnělá přikývla,“ vzpomínala po letech herečka. Útlou dívku prý kostyméři museli vycpávat latexem, aby působila ženštěji. Hned po svém debutu před kamerou natočila Dvorská opět s režisérem Bořivojem Zemanem svůj další film Anděl na horách. Pohádka Byl jednou jeden král se točila v Jindřichově Hradci, v okolí Jevan a Lešan.