| 角色 | 饰演者 | 角色介绍 |
| 杨慕初 | 钟汉良 | 杨慕初(荣初)，英国归来的医学博士，雷霆计划的关键人物。 |
| 杨慕次 | 钟汉良 | 杨慕次，沪中警备司令部少校副官，中共特科四科情报员。 |
| 和雅淑 | 杨蕊 | 日本间谍，阿次青梅竹马的朋友，阿初的妻子。 |
| 荣华 | 李玥 | 荣家大小姐，中共上海地下党四组成员。 |
| 李沁红 | 徐翠翠 | 侦缉处组座，行动队队长，杨慕次的长官，倾慕阿次，行事狠辣，身手敏捷，性钢傲物，一个沉溺于猎杀中国地下党游戏的人，可以说是一个上了发条的“杀人机器”。结局：中了共产党的圈套，被俞晓江除掉。 |
| 杨羽柏 | 李立群 | 初次的父亲，南京财政司司长 |
| 杨羽桦 | 李立群 | 初次的亲叔叔 |
| 俞晓江 | 丁子玲 | 俞晓江，沪中警备司令部机要秘书，中共上海地下党二组成员。 |
| 杜旅宁 | 白凡 | 杜旅宁老谋深算、防范心理过强，有着无比的耐性和韧劲，他和阿次属于不同的信仰阵营，“情同父子”的师徒，他的偏激、过于自信、非黑即白，不容人任意左右，不相信身边任何一个人，却又要利用身边的每一个人的强硬作风，致使他一旦怀疑阿次的身份后，极端愤恨，翻脸无情。国破军败的“衰世”里，他被迫与自己的学生分离，他充满了依依不舍的师生之情和满腔愤慨的亡国之恨，风流云散之际，他满眼迷惘地离开了上海。结局：离开上海，并不知道阿次的死讯 |
| 徐玉真 | 李颖 | 日本特务田中樱子 |
| 荣升 | 刘大为 | 荣家大少爷 |
| 夏跃春 | 朱健钧 | 阿初同学，春和医院院长，实为中共上海地下党新三组组长。 |
| 杨慕莲 | 廖学秋 | 杨慕初、杨慕次的亲生胞姐，荣家四太太 |
| 大太太 | 杨贻钧 | 荣升的母亲 |
| 三太太 | 刘洁 | 荣华的母亲，后病死 |
| 丛峰 | 李昂 | 从苏联来的共产国际特使 |
| 雪狼 | 钟林 | 中共上海地下党四组成员 |
| 阿英 | 王虞粤 | 原为中共上海地下党三组成员，叛变后，被杨慕次开枪打死。 |
| 红儿 | 廖娟 | 荣家丫鬟，被阿春杀害 |
| 童年雅淑 | 徐钰涵 | |
| 方致同 | 薛俨 | 中共上海地下党一组组长，疑似叛变被阿次下线小吴毒死 |
| 老余 | 徐明 | 中共上海地下党主要领导，后牺牲 |
| 刘云普 | 任伟 | 沪中警备司令部特勤处副官 |
| 阿春 | 萧岱青 | 双面间谍，最后被田中樱子毒死 |
| 韩正齐 | 赵景文 | 上海警察局副局长，杨慕莲的恋人 |
| 陈浩山 | 李东霖 | 日本特务，田中樱子手下 |
| 陆阿贞 | 艾茹 | 方致同恋人，多次破坏中共地下党行动，疯后被李沁红所杀 |
| 杨慕初/杨慕次(替身) | 苏一 | |
| 刘阿四 | 杜胤伟 | 杨慕初(荣初)保镖，身手不凡 |
| 苏长庆 | 孟飞 | 中共上海地下党一组成员，后叛变 |
| 小月 | 张梦斯 | 和雅淑家的佣人，实际是日本人安在和家的间谍 |
| 锅炉工 | 仝庆雷 | |
| 童年杨慕初/杨慕次 | 朱佳煜 |
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