El personaje de Sigrid, será representado por la actriz ucraniana Natasha Yarovenko. Junto a ella, los principales personajes serán encarnados por Sergio Peris Mencheta (El Capitán Trueno), Manuel Martínez ‘Manolón’ (Goliath) y Adrián Lamana (Crispín). El resto del reparto está compuesto por Gary Piquer (Sir Black), Asier Exteandía (Hassan), Jennifer Rope (Ariadna) y Alejandro Jornet (Morgano). También participarán Jon Bermúdez, Emilio Buale, Antonio Chamizo y Xavi Murua, entre otros intérpretes.
En esta película Trueno, su novia Sigrid, y sus amigos Crispín y Goliath, tendrán que devolver a España un valioso cáliz y enfrentarse a un grupo de malvados cruzados encabezados por Sir Black y un extraño personaje enmascarado llamado Rajnacriss.
«El Capitán Trueno y el Santo Grial», será la primera película española que se filmará enteramente en tres dimensiones. La dirección artística correrá a cargo de Félix Murcia, ganador de 5 Goyas, y la fotografía la realizará Javier Salmones