《深夜食堂》電影版中出現了多個在劇集中未見過的新角色，他們各自有各自背後的動人故事。電影中更邀請到多位知名演員演出。
多部未華子食霸王餐
多部未華子飾演的栗山滿從鄉下新潟縣去到東京搵工，因用光所有錢，竟到食堂吃霸王餐，但翌日她因歉疚而到食堂向老闆道歉，並在食堂工作來賠償飯錢。老闆因手部勞損要休息，就讓栗山留下在食堂幫忙，並發現她是料理能手。
筒井道隆演311災民
演過經典日劇《愛情白皮書》的筒井道隆，飾演大石謙三一角，他是311大地震災民，居於福島縣，妻子在海嘯中去世，之後一直情緒低落，直到遇上熱心的義工，由菊池亞希子飾演的杉田明美，被杉田的善心所吸引，對她展開追求，甚至追到東京。
田中裕子揭骨灰秘密
電影一開首，有熟客發現有人遺下一袋東西在深夜食堂，打開一看，竟然是一個骨灰盅，老闆惟有一直為骨灰裝香。直至萬聖節的夜晚，由《阿信的故事》女星田中裕子飾的婦人塚口街子，打開食堂的門，並向老闆深深道歉，她似乎知道骨灰盅的秘密。
小田切讓變身警察
看過《深夜食堂》劇集的觀眾都會以為小田切讓並非新角色，但原來今次小田切讓並非扮演劇集中愛吟詩的神秘熟客，而是演在食堂附近的警察派出所駐守的警察，他為人溫和，與老闆十分老友，與附近飯店的一名送外賣女店員，有一段有趣的感情。
