明台(胡歌 饰)
军统特工，代号“毒蝎”，军统上海站行动组组长，后加入中国共产党。上海明氏家族小公子，风流倜傥，身手不凡。他游走在黑白之间，时而狡黠如狐敏捷似剑，时而干净如水温暖似光，纵然身份重重、伪装多变，他的内心也从未沾染污秽，一颗爱国救国之心从不曾动摇。击毙藤田后，和未婚妻锦云离开上海前往北平执行任务。
明台的饰演者胡歌介绍：
胡歌，1982年9月20日出生于上海市徐汇区，中国内地演员、歌手、制片人。
1996年，14岁的胡歌便成为上海教育电视台的小主持人，2005年毕业于上海戏剧学院表演系，同年在仙侠剧《仙剑奇侠传》中塑造了豪爽深情的“李逍遥”一角，并演唱该剧插曲《六月的雨》《逍遥叹》。2006年8月遭受严重车祸，2007年6月复出。2009年主演仙侠剧《仙剑奇侠传三》再次获得关注。2010年主演的穿越剧《神话》在央视八套播出。2011年参演历史题材电影《辛亥革命》并提名大众电影百花奖“最佳新人奖”。2013年主演两部话剧，并凭借《如梦之梦》获得北京丹尼国际舞台表演艺术奖“最佳男演员奖”。2014年参演战争剧《四十九日·祭》并凭该剧提名上海电视节白玉兰奖“最佳男配角奖”。2015年主演的谍战剧《伪装者》、古装剧《琅琊榜》、都市剧《大好时光》在各卫视相继播出，先后获得亚洲电视剧研讨会“亚洲特别贡献奖”、国剧盛典“最佳男演员奖”、中国电视剧飞天奖“优秀男演员奖”提名、上海电视节白玉兰奖“最佳男主角奖”、中国电视金鹰奖“观众喜爱的男演员奖”、中国金鹰电视艺术节“最具人气男演员奖”等奖项。2016年担任首任上海旅游形象大使，并在猴年春晚演唱歌曲《相亲相爱》。
明楼(靳东 饰)
表面为汪伪政府的经济司首席财经顾问，也是军统特工，代号“毒蛇”。而实际上是中共地下党一员，多重身份。上海明氏家族二公子，城府深厚，厌恶任何人(包括自己的兄弟)背着他先斩后奏，即便对最亲近的姐姐不曾袒露过真心。后来继续以汪伪国民政府官员的身份潜伏在敌人内部。
明楼的饰演者靳东介绍：
靳东，男，中国内地演员，1976年12月22日出生于山东省。2003年毕业于中央戏剧学院表演系音乐剧本科班。
1993年在电视剧《东方商人》中饰演少年高显阳，就此踏足演艺界。1999年考入中央戏剧学院表演系音乐剧本科班。2005年出演电影《秋雨》，凭借其中“何鸣”一角获得第十一届中国电影华表奖优秀新人奖提名，电影《秋雨》获得雅尔塔国际电影节金奖。2008年和陈数、郭达等合作，出演话剧《日出》，饰演方达生，2009年5月《日出》剧组在国家大剧院举行部分道具慈善拍卖。2010年主演煤矿文工团话剧《惊天雷》，饰演毛泽东，2012年靳东凭借此剧获得中国话剧金狮奖;该话剧于2013年底复排，并赴陕西巡演。2014年凭借《温州一家人》中“黄志雄”一角获得第二届亚洲彩虹奖最佳男配角奖;同年6月获得第三届中央国家机关青年五四奖章。2015年，凭借《伪装者》中“明楼”一角屡获“最具实力男演员”奖项。2016年荣获“全国向上向善好青年”爱岗敬业好青年称号。3月主演网络电视剧《鬼吹灯之精绝古城》，饰演“胡八一”。
明镜(刘敏涛 饰)
上海明氏企业董事长，明家大姐，红色资本家，多次资助中国共产党。总是容易情绪化，即便是明楼也不敢因为明台得罪她。外柔内刚、宠爱小弟明台，为了家族企业和弟弟可以付出一切。最后在火车站，被藤田劫持后身中数枪，不愈身亡。
明镜的饰演者刘敏涛介绍：
刘敏涛，1976年1月10日出生于山东省烟台市，毕业于中央戏剧学院，中国内地女演员。
1992年首次出演电影《祝你好运》。1997年主演历史传奇剧《凤阳小子朱元璋》。1999年出演人物传记题材剧《朱德元帅》。2000年领衔主演百集电视剧《新编聊斋》的第一部《人鬼情缘》。2002年在电视剧《冬至》中饰演反一号。2004年参演孔笙执导的《前门楼子九丈九》。2005年主演古装探案剧《大宋提刑官2》。2006年主演电视剧《福贵》。2011年5月12日主演纪念汶川地震的电影《北川重生》上映。2012年6月21日参演的悬疑电影《黑暗中的救赎》上映，同年参演电视剧《向幸福前进》。2013年领衔主演励志温情剧《守婚》。2014年4月18日荣获得第1届中国电视演员形象榜演员行业形象金榜。2015年8月31日出演的民国谍战悬疑剧《伪装者》在湖南卫视金鹰独播剧场播出。同年参演电视剧《琅琊榜》。
明诚(王凯 饰)
明楼秘书、私人助理，在政治上具有双重伪装身份，一为国民党军统上海站情报科少校副官，是明楼的下属。二为共产党上海地下党情报小组成员，于巴黎加入中国共产党，全组覆没后转为明楼手下。受明家恩养，接受高等教育，出国留洋，将明家当成自己的家。后来继续以汪伪国民政府官员的身份潜伏在敌人内部。
明诚的饰演者王凯介绍：
王凯，1982年8月18日出生于湖北武汉，中国内地男演员，毕业于中央戏剧学院03级表演班。
2005年，出演首部电视剧《寒秋》进入娱乐圈。2008年，出演《丑女无敌》系列。2012年，主演张新建执导的电视剧《知青》。2012年6月，参演电视剧《新神探联盟》。2013年，参演电视剧《北平无战事》。
2014年，凭借电影《黄克功案件》获第九届华语青年影像论坛年度新锐男演员奖;同年，因出演古装权谋剧《琅琊榜》而获得关注，王凯凭借剧中萧景琰一角获得亚洲彩虹奖最佳男配角的称号。2015年，因出演谍战剧《伪装者》而被观众所熟知;同年11月，参演电影《铁道飞虎》。2016年10月，首次担任男主的侦探悬疑剧《如果蜗牛有爱情》首播;同年12月，主演的浪漫爱情剧《放弃我，抓紧我》播出。2017年主演苏有朋执导的悬疑电影《嫌疑人X的献身》。
程锦云(王乐君 饰)
中共地下党锄奸小组成员。在与明台的一次次合作中产生感情，后与明台订婚。对明台加入中共地下党起了很大的作用。最后和明台前往北平执行任务。
程锦云的饰演者王乐君介绍：
王乐君，出生于天津，毕业于天津音乐学院表演系，中国内地女演员。
2005年，出演首部电视剧《底牌》。2009年，因在反特悬疑剧《猎鹰1949》饰演霍锦玉而被人所知。2010年，与连奕名、杜志国合作出演空军谍战大戏《天阵》。2012年，在主旋律革命电视剧《国家命运》中饰演女主角张洁。2014年，出演吴子牛执导的主旋律题材电视剧《历史转折中的邓小平》。2015年，与胡歌搭档主演的谍战剧《伪装者》在湖南卫视播出。
于曼丽(宋轶 饰)
明台生死搭档，本为国民党军统监狱中的死囚，后因为坚韧不屈的性格被选中成为明台执行任务的搭档，在合作中深深地爱上了明台，愿意为明台付出一切，然而命运决定了她只能将这份爱深深地藏在心里，至死不渝。死间计划里，毫不知情的她遭到“出卖”，被特务连开数枪，英勇殉国。
于曼丽的饰演者宋轶介绍：
宋轶(Song Yi)，1989年10月31日出生于湖北省荆门市 ，中国内地女演员，毕业于中央戏剧学院表演系2006级本科班。
2010年因在李少红版《红楼梦》中饰演“香菱”一角而崭露头角，同年在央视电视剧《毛岸英》中成功的塑造了女主角“刘思齐”的形象，为观众所熟知。出演诺奖得主莫言执导的话剧《我们的荆轲》女主角“燕姬”，宋轶凭借话剧《我们的荆轲》荣获最佳配角奖。2013年12月参与拍摄巍子自导自演的电视剧《英雄祭》，饰演角色"汪若诗"。2014年参与拍摄电视剧《错点鸳鸯·戏点鸳鸯》。2015年参演电影《栀子花开》。8月31日，主演的谍战悬疑剧《伪装者》全国首播，剧中饰演悲情百变军统女特工于曼丽[9-。2016年参演电视剧《小情人》。
