2015年の「ルーム」で第88回アカデミー賞主演女優賞に輝いた現在29歳のブリー・ラーソン。マーベル・シネマティック・ユニバース（MCU）で初となる女性単独主演を果たした彼女にとって、本作は初めての本格アクション映画でもある。

「キャプテン・マーベル」に向けた彼女のトレーニングは、撮影の9カ月前から始まった。ボクシング、キックボクシング、柔道、レスリング、柔術、筋力トレーニングに励んだラーソンは、ついに約102kgのデッドリフトや約101kgのヒップスラストができるまでたくましくなった。デッドリフトとは、床に置いてあるバーベルをつかみ、曲げていたひざを伸ばす形で宙に持ち上げるウエイトトレーニング。その状態で102kg＝2リットルの水入りペットボトル51本分の重さを持ち上げると想像すれば、どれだけのものかがわかるはず。彼女の努力の証はInstagramの動画投稿から確認できるが、5000ポンド（約2267kg）のジープを生身で押すトレーニングまで行っているから驚きだ。

さらにラーソンは3カ月をスタントトレーニングに費やし、撮影では自ら多くのスタントをこなした。激しいアクションシーンとエモーショナルで繊細な芝居を同日に撮影することもあったという。「思っていたよりもさらに、心身両面において自分は強い、と気付いたの」と語るラーソン。彼女が演じることによって、キャプテン・マーベルのパワーと不屈の心に説得力が増しているのだ。また「彼女（キャプテン・マーベル）はいつもベストな選択をしているわけではない。本作の旅を通して、自身の欠点や間違いに向き合い、自分が何者であるべきかを受け入れていくの」というラーソンの言葉通り、劇中では彼女がヒーローとして目覚めていく過程も丁寧に表現されている。