1、林楠笙演员朱一龙
一个涉世未深、严于自省又心怀善良的年轻人，大学毕业投笔从戎进入复兴社干部特训班，因过人的观察能力和坚韧的意志品质，被复兴社特务处上海区站长陈默群选中，进入特务处上海区，成为一名新人特工。在顾慎言、纪中原、朱怡贞、左秋明等党员的共同影响下，逐渐成长为一名坚定的党员，为党和国家做出了突出贡献。
2、朱怡贞演员童瑶
上海大资本家朱孝先的爱女，拥有革命思想的进步青年，也是一名中共地下党员。为了实现理想，她抛弃了富家千金的优渥生活，辗转于上海、香港、新四军浙南根据地等多地，投身于地下革命。在此过程中，她曾多次与身在军统的林楠笙相遇，因为不了解对方身份的变化而挣扎在理智和情感的边缘。
3、顾慎言演员王志文
以“邮差”为代号，潜伏在国民党复兴社特务处上海区的党人。顾慎言以作风散漫的上海区档案室主任的身份为保护色，屡次躲过了林楠笙和陈默群对“邮差”展开的搜捕。
4、陈默群演员王阳
国民党复兴社特务处上海区的站长，将林楠笙带进情报部门的伯乐。陈默群生性多疑，薄情寡恩，除了自己，他谁都不信，只要能达成目标，他可以利用任何人。
5、蓝心洁演员朱珠
上海歌舞厅的头牌舞女，蓝心洁虽然为了生存游走于各方势力之间，却始终坚守着家国大义和自身底线。脱离舞厅之后，她本想专心过自己的小日子，却接连经历了丧夫、丧子之痛。蓝心洁和林楠笙两个人在不停重逢中，互相帮助、彼此救赎，逐渐产生了一种超越友情、爱情、亲情的感情，以至于蓝心洁最后牺牲了自己的生命。
6、纪中原演员李强
代号“渔夫”，一直是“邮差”的上线。因为队伍中出现了蛀虫，老纪被捕，而且为了将一份非常重要的情报传递出去，老纪和顾慎言一样，选择牺牲自己。
