Filmas galveno varoni atveido Oto Brantevics no Turlavas, kuram šī ir pirmā pieredze lielajā kino. Pārējo filmas aktieru ansambli veido Mārtiņš Vilsons, Rēzija Kalniņa, Raimonds Celms, Gatis Gāga, Jēkabs Reinis, Vilis Daudziņš, Renārs Zeltiņš, Ieva Florence, Grēta Trušiņa un daudzi citi. Kopā ar aktieriem filmā nofilmējās un iesaistījās arī 2000 brīvprātīgie masu skatu aktieri.
Vēsturiskā kara drāma Dvēseļu putenis pēc strēlnieka Aleksandra Grīna romāna motīviem ved 100 gadus senā pagātnē. Sešpadsmitgadīgais Artūrs dodas strēlniekos un kopā ar draugiem cīnās par brīvību – pat tad, kad neviens nezina, kurā pusē tā meklējama. Saviļņojošais stāsts ļauj skatītājam pieaugt kopā ar Artūru un jaundibināto Latvijas valsti, vērojot dzīvi ierakumos zēna acīm, pašaizliedzīgi stājoties pretī ienaidniekam, meklējot īstu mīlestību un mācoties novērtēt brīvības cenu.
- Artūrs Vanags (aktieris Oto Brantevics)
16 gadus vecs reālskolas 6. (priekšpēdējās) klases skolnieks, atvērts pārsteigumiem, ko sagādās pieaugušo dzīve. Viņš satiek savu pirmo mīlestību, un Artūra nākotne šķiet cerību pilna, taču sākas karš. Artūrs piedzīvo milzīgus zaudējumus, un viņam teju vai acumirklī jāpieaug, lai saglabātu cerību atgriezties mājās un veidot dzimtu no jauna.
Oto Brantevics no Turlavas šai lomai tika izvēlēts kā piemērotākais no 1300 pretendentiem.
- Vanags (aktieris Mārtiņš Vilsons)
Gadus 60 vecs zemnieks, pieredzējis karavīrs, kurš 25 gadus nokalpojis Krievijas armijas Keksholmas pulkā un izpelnījies 17 atzinības par precīzu šaušanu. Atgriezies mājās, būdams jau gados, taču beidzot varējis nodibināt ģimeni, tāpēc sieva par viņu daudz jaunāka. Vanags nemēdz stāstīt par karā pieredzēto. Dēlus māca ar piemēru, nevis vārdiem.
Tēvs apzinās, ka karā maigums nelīdz, tur jādara tas, ko liek, un jāmāk izdzīvot. Ārkārtīgi pieķēries savai sētai, viņš stipri pārdzīvo brīdi, kad jādodas bēgļu gaitās un jāpamet iekoptie lauki.
- Vanagu māte (aktrise Rēzija Kalniņa)
Galvenā varoņa māte. Sieviete, kura visu dzīvi veltījusi ģimenei un mājai, rūpējoties par saimniecību un bērniem. Kā vienīgajai sievietei mājās viņai nav viegli. Vanagu māte negrib pat pieļaut domu par kara šausmām, jo tad viss paveiktais būtu vējā. Viņas vecāku dzīvē kara nav bijis, kāpēc lai tas pienāktu tagad? Tik briesmīgi būtu zaudēt savus trīs vīriešus, no kuriem Artūrs vēl ir tīrais bērns.
- Edgars Vanags (aktieris Raimonds Celms)
Edgars ir galvenā varoņa Artūra vecākais brālis, kuram tēva nerunīguma dēļ bieži jāuzņemas atbildība par jaunāko brāli. 18 gadus vecs, tikko beidzis reālskolu. Lai gan būdams vecākais dēls, viņš mantotu tēva saimniecību, Edgars, tāpat kā simtiem citu latviešu puišu, vēlas mācīties virsnieku kursos.
Pēc mācībām topošie virsnieki uzreiz atgriezās ar pakāpi un kļuva par praporščikiem, tāpēc nebija jāiet par parasto kareivi pirmajās rindās. Pēc Pirmā pasaules kara daudzi no viņiem kļuva par slaveniem un atzītiem komandieriem Latvijas neatkarības kaujās, arī Sarkanajā armijā un Latvijas Republikas bruņotajos spēkos.
- Pulkvedis Sala (aktieris Vilis Daudziņš)
45 gadus vecs pieredzējis virsnieks ar staltu stāju un izlēmīgu rīcību. Viens no strēlnieku iemīļotākajiem komandieriem, pēc paša iniciatīvas pārcelts uz latviešu bataljoniem. Tic savai vadībai, bet par saviem puišiem gatavs atdot dzīvību. Pēc daudzajiem kara gadiem dažādās varu maiņas viņa pakāpes komandierim pārdzīvot ir īpaši sarežģīti. Salas tēlā apvienoti vairāki virsnieki no romāna “Dvēseļu putenis”, to skaitā Zeltiņš.
- Apsītis (aktieris Ziedonis Ločmelis)
Viens no pirmajiem strēlnieku bataljonu komandieriem. Latvijas armijas virsseržants un aktieris Ziedonis Ločmelis ir stiprais plecs, uz kura balstījās “Dvēseļu puteņa” tapšanas komanda. Kareivju prasmju un kaujas mākslas instruktors, apveltīts ar aizrautīgu degsmi un plašu dvēseli, Ziedonis pat visaukstākajā ziemas filmēšanas dienā visos uzturēja možu garu. Aizrautības un gara spēka ziņā arī Ziedoņa Ločmeļa varonis stipri atgādina Frīdrihu Briedi.
- Konrāds (aktieris Gatis Gāga)
25 gadus vecs zemnieks, spēcīgs puisis, kurš nevienam negriezīs ceļu. Nobriedis un lēnprātīgs, apveltīts ar lielu garīgu un fizisku spēku. Pa īstam laimīgs jūtas tikai mājās – savā sētā un laukos, un arī cīņas kaujas laukā uztver nesatricināmā mierā – kā darbu, kas jāpaveic, lai ienāktos raža.
- Miķelsons (aktieris Jēkabs Reinis)
19 gadus vecs revolucionāri noskaņots strādnieks no Rīgas, runīgs un bravūrīgs. Pēc rūpnīcas izvešanas palicis bez darba, gatavs pieteikties brīvprātīgajos. Visiem Artūra draugiem filmā vieta neatrastos, tāpēc šajā tēlā apvienoti vairāki: Miķelsons un Vilnis. Miķelsons izdzīvo dažus Viļņa piedzīvojumus un pārņēmis atsevišķas viņa rakstura īpašības, bet saglabājis savu revolucionāro dabu. Jēkabs Reinis pieteicās šai lomai, vēl būdams LKA students.
- Spilva (aktieris Renārs Zeltiņš)
23 gadus vecs, precējies. Brīvprātīgajiem bija dažādas motivācijas pieteikties strēlnieku rindās. Spilvas tēlam tā aizgūta no patiesa atmiņu stāsta par kādu vīrieti, kurš pārnācis mājās piedzēries, sastrīdējies ar sievu un viņai par spīti aizgājis pieteikties brīvprātīgajos.
Šai lomai tika provēti daudzi lieliski aktieri, tomēr Spilvas tēls uzticēts kino iesācējam Renāram Zeltiņam, kuram par labu nospēlēja rakstura vieglums, draudzīgums un spēja rīkoties negaidīti.
- Mirdza (aktrise Ieva Florence)
17 gadus veca meiteņu privātskolas audzēkne, daktera meita. Izlēmīga meitene, kurai, paliekot mājās un gaidot savu karā aizgājušo vīrieti, jāpielāgojas jaunajiem, smagajiem apstākļiem. Viņa redzama dažās spilgtās un ļoti emocionālās epizodēs. Dalība filmā Dvēseļu putenis bija pirmā Ievas Florences pieredze kino.
Aktieru atlasē viņa daudzu meiteņu vidū izcēlās ar vieglumu, trakulību un spēju dabiski nosarkt. Lai arī Ieva nav Oto Brantevica vienaudze, gan viņš, gan citi pretendenti uz Artūra lomu apliecināja, ka viņiem šī meitene ar mirdzošajām acīm un žilbinošo smaidu šķiet ne vairāk kā gadu vecāka par pašiem sešpadsmitgadniekiem.
- Marta (aktrise Grēta Trušiņa)
16 gadus veca meitene, kurzemniece, kura karā zaudējusi visu ģimeni: māte ir mirusi, brālis – kritis Nāves salā, tēvs – pazudis bez vēsts. Tēvam vēl dzīvam esot, palīdzējusi viņam darbā kara hospitālī Rīgā. Palikusi viena, viņa nokļūst Cēsu pusē, kur uz viņas jauniņajiem pleciem gulst visi smagie darbi, aršanu ieskaitot, jo vīri karo. Marta ir maiga un rāma, bet arī drosmīga un sīksta kā Kurzemes ozolu saknes. Grēta Trušiņa arī ir kurzemniece, uzaugusi lauku sētā. Šī ir viņas pirmā pieredze kino.