当然，这部剧的主演阵容也十分强大。朱一龙，是湖北武汉人，毕业于北京电影学院，凭借在《镇魂》中的出色表现赢得了众多粉丝的喜爱，凭借《人生大事》获得第35届中国电影金鸡奖最佳男主角奖。而童瑶也因在《如懿传》中的精湛演技获得了广泛的认可。王志文和王阳都是实力派演员，他们在剧中的精湛表演更是让人拍案叫绝。朱珠也是一位备受瞩目的演员，她在剧中的表现也让人眼前一亮。

在这部剧中，朱一龙饰演的林楠笙是一个特训班的成员，他被分配到复兴社特务处上海区，开始了他的特工生涯。童瑶，是云南昆明人，毕业于中央戏剧学院，凭主演《三十而已》饰演顾佳一角爆红网络，获第27届上海电视节白玉兰奖最佳女主角奖。她饰演的朱怡贞则是一个爱国的共产党员，她在与林楠笙的接触中，逐渐影响着他走向共产党。随着故事的发展，林楠笙在经历了种种事件后，逐渐成长为一个坚定的共产党人。