由于女主演劳米·拉佩斯在片中扮演重回反恐前线任务的专业特工，所以不仅擅长使用枪械武器，对各种近身搏斗技巧更是十项全能，因此早在影片拍摄几周前就开始接受专业人员的动作特训。而“异形教母”劳米·拉佩斯则延续了她在《普罗米修斯》中的坚决果断，经过几个星期的“特工特训”就已成为拍摄现场的“功夫巨星”。不论是在狭窄的房间内同时面对3名壮汉的徒手搏击、瞬间抢夺敌人掌中的武器反制对手、还是亲自参与每一场动作场景的细节设定，劳米·拉佩斯全部亲力亲为。用她自己的话说就是“不追求那种赏心悦目的打斗场面，也没有飞来飞去或无影脚，但都招招致命、十分实用”。为此，拉佩斯甚至还在一场动作戏的时候直接连着威亚瞬间弹飞至几米之外，准确出色地达成拍摄效果。这种“拼命三郎”式的玩命精神也令影片的动作场景更显凶狠真实。

另一名主演奥兰多·布鲁姆由于曾主演《指环王》系列影片中的“精灵王子”，所以早有绝技在身，在拍摄《惊天解密》动作戏时更获得动作导演格雷格·鲍威尔“不仅上手很快，还深谙如何让动作看起来既准确又具有观赏性”的称赞。其中一场在狭窄的走廊中快速出手瞬间解决掉两名恐怖分子的动作戏，更是在一两次试拍后就能熟练完成全套动作，连合作过众多好莱坞一线动作明星的著名导演迈克尔·艾普特都坦言“布鲁姆在片中出色的表演展现出他能够胜任任何动作场景的才能”。