Главные роли в «Машеньке» сыграли молодые и практически неизвестные актеры. Михаил Кузнецов до войны успел сняться только в одном фильме, а у Валентины Караваевой в активе было всего три небольшие роли. Кузнецов был выпускником драматического отделения студии имени Станиславского, а Караваева закончила актерскую школу при «Мосфильме», причем мастерскую Юлия Райзмана, который и взял ее в свой фильм. Еще школьницей Валентина Караваева написала Сталину письмо, в котором попросила его помочь ей стать актрисой...