Si "Les Flics ne dorment pas la nuit" est un film d'ensemble, et donc non construit autour d'une star en particulier, deux acteurs font office de vedettes. Stacy Keach, le futur Mike Hammer télévisuel et seul jeune premier hollywoodien à bec de lièvre, dans le rôle du petit nouveau torturé. Et dans celui du vieux grizzli à qui on ne la fait pas, du vieux flic qui a tout vu, tout vécu, l'impérial George C. Scott.