門田隆将によるノンフィクション書籍『死の淵を見た男 吉田昌郎と福島第一原発』をもとに、東日本大震災時の福島第一原発事故を描く同作。タイトルの「Fukushima 50」は海外メディアが生み出した呼び名で、事故発生以降も現場に残り続けた約50人の作業員たちを指す。福島第一原発1・2号機当直長・伊崎利夫役に佐藤浩市、福島第一原発所長の吉田昌郎役に渡辺謙がキャスティングされているほか、吉岡秀隆、安田成美の出演がこれまでに明らかになっていた。
今回の発表では新たに37人のキャストが判明。原子炉建屋の電源復旧のために尽力する発電班長・野尻庄一役を緒形直人、現場最年長ながら危険な任務に就く管理グループ当直長・大森久夫役を火野正平、第2班当直長・平山茂役を平田満、第2班当直副長・井川和夫役を萩原聖人、伊崎の一人娘・遥香役を吉岡里帆、遥香の恋人・滝沢大役を斎藤工、伊崎の妻・智子役を富田靖子、内閣総理大臣役を佐野史郎が演じる。
さらに堀部圭亮、小倉久寛、石井正則、和田正人、三浦誠己、須田邦裕、金井勇太、増田修一朗、堀井新太、邱太郎、池田努、田口トモロヲ、皆川猿時、小野了、天野義久、金山一彦、金田明夫、阿南健治、伊藤正之、小市慢太郎、矢島健一、段田安則、篠井英介、前川泰之、津嘉山正種、中村ゆり、ダンカン、泉谷しげる、ダニエル・カールの出演が明らかになっている。
特報映像には、佐藤浩市演じる伊崎が揺れる机にしがみつきながら作業員に指示を出す姿や、渡辺謙演じる吉田が電話を手に言葉を失う場面、津波が発電所を飲み込んでいく様子、佐野史郎演じる総理が「世界初か」と漏らすシーン、「俺たちは……何か間違ったのか？」という伊崎のセリフなどが確認できる。
