Timothée Chalamet, interpretando a Tom Cooper (joven), encarna al hijo de Joseph Cooper. Su personaje representa el lado más vulnerable y emocional de la vida de Cooper antes de que este parta en su misión interestelar. Tom es un joven que, aunque ama profundamente a su padre, lucha por comprender por qué debe dejar a la familia para irse a las estrellas. La distancia entre ellos aumenta con el paso del tiempo, lo que genera una compleja dinámica familiar. Chalamet, en su actuación, logra transmitir la mezcla de cariño, confusión y resentimiento que define la juventud de Tom. Más adelante, el personaje adulto de Tom es interpretado por Casey Affleck, quien aporta una visión más endurecida y distante del mismo personaje, que ha pasado por los efectos devastadores de la misión de su padre.