余则成本是重庆军统的外勤，后随上司吕宗方（共产党地下情报人员）前往南京汪伪政府刺杀叛徒李海丰。不想余则成独自完成任务后身份暴露，被追杀，危急之时被共产党救下。得知军统特务头子为运送私产向日本人提供军火，余则成失去了对国民党的信任，加上未婚妻左蓝的影响，余则成决定秘密加入共产党，并返回重庆进行潜伏。余则成作为英雄被授予嘉奖，并被派往军统天津情报站（后改名为保密局）工作。经过巧妙的周旋和数次化险为夷，余则成先后除掉了情报站行动队队长马奎、情报处处长陆桥山等人，并升任副站长。解放前夕，满怀期待的余则成却被站长硬拉到了台湾，继续潜伏。
孙红雷介绍：
中国内地男演员。毕业于中央戏剧学院表演系音乐剧班。曾因话剧《全是北京人》、《居里夫妇》于1997年、1999年两度获中央文化部“优秀表演奖”，1988年凭借《三毛钱歌剧》获得了第17届中国戏剧梅花奖。号称“小姜文”的孙红雷随后开始涉足影视剧，星途顺畅。第一部电影就与张艺谋合作，拍摄了《我的父亲母亲》。拍电视则两度在赵宝刚的热门剧里“出镜”，并被赵宝刚评价为《像雾像雨又像风》中演技排名男演员第一。
为配合余则成潜伏而同余则成结成名誉夫妻。是顶替出了事故的妹妹被党组织临时派来救场的，余则成根本不认识她，所以来接她时心里也忐忑不安。谁知，她一出场亮相，就令人眼前一明，耳目一新：一个没出过黄土高坡、没见过世面、咋咋呼呼、没有文化、没有教养、懒散散、土得掉渣的女人猛然出现在大家面前。她开始和余则成常有摩擦，后逐渐有了默契，行为做事也日渐成熟。几次暗中帮助余则成完成任务，二人碰撞出爱情的火花，结为真夫妻，并为丈夫生下一女。
姚晨介绍：
姚晨是福建人，现居北京。1993—1997年就读于北京舞蹈学院民间舞系，1999——2003年就读于北京电影学院表演系本科99班。出演过一系列情景喜剧，凭热门无厘头武侠剧集《武林外传》中的“郭芙蓉”一角深入人心，并开始进军大银幕。
保密局天津站头号狠角色。当年也曾是意气风发的北伐国民革命军，年纪大了，看透世事，处世为人老奸巨猾，疯狂敛财。他拿“副站长”的位子作诱饵，任凭几个手下为了这个位置斗得你死我活。他自己则坐山观虎斗，稳坐站长之位；利用心理上天然亲近的“师生关系”，钦点余则成来天津站，目的并非看重其工作能力，而是为中饱私囊找一个放心的代办人。
冯恩鹤介绍：
辽宁省大连市人，八一电影制片厂国家一级演员。现为中国电影家协会会员、中国电影表演艺术学会会员。在电视剧《潜伏》里，冯恩鹤饰演配角站长吴敬中，被网友称为“史上最抢戏的男配角”。1969年参加解放军海军某潜艇部队。1971年调海军政治部话剧团当演员。此间参加了近10台话剧的演出。从1973年开始步入影坛，在北影《南征北战》中饰机枪手刘永贵，在《海霞》中饰刘洪哥。1978年调入八一厂演员剧团，开始了专业电影演员生涯。先后在近30部故...
身为情报处处长，陆桥山的“主业”却是排挤马奎和李涯，他的工作不在窃取情报，而是如何当上副站长，甚至取代站长。不想最后他搬起石头砸自己的脚，在陷害过马奎之后，自己也被李涯陷害，只得离开天津情报站。吴刚塑造的陆桥山油滑可笑，他身在情报站却又似乎置身事外，尤其是当他离开前拍着余则成的肩膀说他是真朋友时，这个小人物的自食其果着实令人深思。为了报复，他以国府巡查员的身份回到天津作威作福，最终死在翠平的枪下。
吴刚介绍：
吴刚，1962年12月9日出生于北京，北京人民艺术剧院毕业。中国内地男演员。2000年，主演风格独特的都市情感剧《堆积情感》。2004年，出演的侦探悬疑《黑蚂蚁》。2007年，出演的古装剧《秋海棠》。2009年，出演电影版《潜伏》；同年，在电影《铁人》中饰演铁人王进喜，获得第27届中国电影金鸡奖最佳男主角。2011年，出演《汉阳造》。2013年，出演谍战情感大剧《我的绝密生涯》。2014年参演电视剧《十月围城》。2015年出演电影《三体》。2017年3月，出演反腐大剧《人民的名义》，饰演李达康
左蓝是余则成真正的恋人。她美丽英勇，有文化有追求，一个完美情人。她的身份是共产党军调代表，余则成的公开身份却是国民党特务。一对恋人在天津国共军调期间意外相会，但只能忍受煎熬在敌人面前“演戏”。左蓝之死也是最催人泪下的一场戏，当时她甚至不知余则成与翠平是假扮的夫妻，以至翠平事后得知左蓝与余则成的关系时，边哭边打余则成。而荧屏前的观众也早已是泪湿衣襟。
沈傲君介绍：
沈傲君，本名赵燕，1976年9月29日生于黑龙江省哈尔滨市，满族，中国大陆女演员。1995年考入上海戏剧学院电视艺术系电视编辑专业，1997年因百事可乐广告而出道。2001年主演电视剧《大唐情史》。2003年凭电视剧《神医喜来乐》提名第21届中国电视金鹰奖最佳女演员。2011年参演《西藏秘密》。凭借电影《胡巧英告状》获得2013年第16届上海国际电影节之第10届电影频道传媒大奖最佳女主角奖和2014年第14届中国电视电影百合奖。演艺事业外，沈傲君还热心参加《妈妈宝宝》《公益中国》等公益活动。
汉奸穆连成的侄女，在余则成帮情报站站长敲诈穆连成时，晚秋爱上余则成。后因叔父逃亡日本，晚秋被迫嫁给党通局买卖情报的谢若林。在意外得知余则成与翠平真实身份后，晚秋被余则成说服，前往解放区投身革命事业。当余则成被命令继续在台湾潜伏时，晚秋以日籍华人的秘书的身份被派到他身边，与他结为夫妻继续地下工作。资本家里的娇小姐晚秋因爱而投身革命，最终蜕变成蝶。
朱杰介绍：
朱杰，1984年10月11日出生于江苏省靖江市，中国内地女演员，上海戏剧学院2001级表演系本科生。2008年凭借《潜伏》中内敛的穆晚秋迅速走红，因饰演《雪豹》中温柔大方的萧雅被观众肯定。2010年在电视剧《黄金地带》《婆婆来了》中演绎了不同的角色，获得了观众的关注。2012年出演电影《三个未婚妈妈》。2014年主演电视剧《返城年代》，同年主演家庭情感剧《独生子》，饰演林小音。
