حضور حسام نواب‌صفوی برای نقش‌آفرینی و امیررضا معتمدی (مدیر جلوه‌های ویژه رایانه‌‌ای) در «عملیات مهد کودک» به کارگردانی فرزاد اژدری و تهیه‌کنندگی رویا شریف قطعی شد. نواب‌صفوی پیش‌تر در فیلم‌هایی چون ابراهیم خلیل‌الله، ازدواج به سبک ایرانی، شمعی در باد، نان، عشق، موتور هزار و اعتراض نقش‌آفرینی کرده و معتمدی مدیریت جلوه‌های ویژه بصری فیلم‌هایی چون 33 روز، ناسپاس، راه آبی ابریشم و... را برعهده داشته است. پیش‌تر حضور علیرضا خمسه، شمسی فضل‌اللهی، هانیه توسلی، سروش صحت، مریم سعادت و بهنوش بختیاری برای نقش‌آفرینی در این فیلم قطعی شده بود.