| 樊露 | 王丽坤
 | 樊露个性要强，有着行侠仗义的侠女风范，并擅长各种形象包装，扮演不同角色而去完成任务。剧中，王丽坤和刘丛丹是一对失散多年的姐妹花，重新相逢时已站在不同的政治立场，她们是亲人，也是敌人，她们将如何面对彼此。 |
| 茜茜 | 刘丛丹 | 刘丛丹在剧中饰演萝莉女特工茜茜，她因被敌人蒙蔽了身世，为了报答养育之恩不得已成为日方间谍，潜伏在CPA抗日小组。而机灵聪慧的她总是在关键时刻化险为夷，巧妙的隐藏着自己的身份。刘丛丹乖巧的造型一出场就让观众眼前一亮，谁知在她天真无邪的外表下，却巧妙的隐藏着自己的真实身份，将上演一场生死“碟中谍”。 |
| 李克明 | 程皓枫
 | 李克明与樊露在数次的交锋和涉险中渐生情愫，可在危机四伏的谍战世界中，这份感情是否能开花结果。 |
| 桂海清 | 黄俊鹏
 | CPA经理，国民党联络专员 |
| 岩井健二 | 三浦研一
 | 日本梅机关长，伪钞计划策动者 |
| 奇文 | 马可
 | 伪钞专家懒猴的儿子 |
| 吉冈正茂 | 徐少强
 | 宪兵司令部大佐 |
| 北野 | 陈秋果
 | 宪兵司令部大佐 |
| 野原姬子 | 邵思涵
 | 日本特工 |
| 周孝天 | 马嘉宏
 | 建筑专家 |
| 安云 | 王沁宜 | 反战分子，小莺战机设计者的助手 |
| 孟光 | 刘言语
 | 盟军情报官，实为叛徒 |
| 苏菲 | 雅琦
 | 日本间谍，携带病毒 |
| 权哥 | 舒高
 | 铁血兄弟会头目 |
| 小瑞 | 黄作灿
 | 狙击天才，李克明的外甥 |
| 谍战抗日英雄 | 芶云川
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| 谍战抗日英雄 | 卢资尹
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| 冷枫 冷桐 | 孟飞
 | 孪生兄弟(冷枫之前是CPA一线成员，是茜茜的心上人) |
| 芥川春树 | 宗灵 | 芥川医生的女儿，意外感染病毒，被其父杀害 |
