A decisão foi demorada, e envolveu alguns dos nomes mais promissores entre as jovens atrizes de Hollywood. Mas Emily VanCamp, atriz dos seriados de televisão Everwood, Revenge e Brothers & Sisters, foi escolhida para o papel feminino principal de Capitão América 2.
Ela deve interpretar Sharon Carter, antiga agente da S.H.I.E.L.D., e par romântico do herói (Chris Evans). Já Peggy Carter (Hayley Atwell), que se envolvia com o Capitão América no primeiro filme, não voltará para a sequência.
Emily VanCamp superou atrizes com maior experiência no cinema, como Teresa Palmer (Meu Namorado é um Zumbi), Anna Kendrick (A Saga Crepúsculo: Amanhecer - Parte 1) e Felicity Jones (O Espetacular Homem-Aranha 2). Este será o maior papel de VanCamp no cinema até hoje.
Com direção dos irmãos Joe e Anthony Russo (também peritos dos seriados de televisão), Captain America: The Winter Soldier chega aos cinemas dia 11 de abril de 2014.