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陈深 演员： 李易峰 （查看李易峰 演过的其他电视剧）
剃头匠出身的他，是潜伏在汪伪特工总部首领毕忠良身边的特工。在非常时期加入共产党地下组织，并受命“转投”汪伪特工机关。无论从哪个角度看， 他算是一个混得不错的上海“白相人”，有点儿职位，能呼风唤雨。但是浮华的背后，他是一名沉默的战士，经历着表面波澜不惊、实则惊心动魄的战斗。他对党无 比忠诚。
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徐碧城 演员： 周冬雨 （查看周冬雨 演过的其他电视剧）
她浪漫多情气质出众，被临时安排为唐山海妻子，共赴上海汪伪特工机关卧底。她爱陈深，却不能明言。她不爱唐山海，却由于他的死，得到了真正的成长。于诡谲狼穴中凤凰涅盘，在生死线上华丽转身。她变得寡言、自信，最终复仇，完成任务，却仍得不到内心的平静。
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沈秋霞 演员： 李小冉 （查看李小冉 演过的其他电视剧）
信仰坚定的革命主义者，因为叛徒出卖而被捕。为了信仰和亲情，毅然放弃陈深精心策划的营救，决然慷慨就义。
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毕忠良 演员： 张鲁一 （查看张鲁一 演过的其他电视剧）
因曾在战场上被陈深救回了一条命，而与陈深情同兄弟。因抓捕“宰相”开始对陈深怀疑，并步步紧逼，设下重重杀机。
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唐山海 演员： 张若昀 （查看张若昀 演过的其他电视剧）
和陈深并肩战斗的一名亦敌亦友的军统人员。他有爱情，有梦想，温文尔雅，对陈深的共产党身份不屑一顾。但同作为潜伏者，他们必须要合作。
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苏三省 演员： 尹正 （查看尹正 演过的其他电视剧）
心狠手辣的汪伪特工队队长，野心满满，行事凶残，但内心深处也有柔软的一面，渴望一份温暖的爱情。
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李小男 演员： 阚清子 （查看阚清子 演过的其他电视剧）
表面看起来大大咧咧，没心没肺，口无遮拦。和徐碧城相反，表面看似冒冒失失其实内心缜密，是一名素质极佳的中共女特工——陈深的上线“医生”。她的掩护身份是电影厂的三流女演员。
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刘兰芝 演员： 王婉娟 （查看王婉娟 演过的其他电视剧）
毕忠良敬畏的老婆，陈深敬重的嫂子。
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柳美娜 演员： 刘珈彤 （查看刘珈彤 演过的其他电视剧）
特别行动处档案室的管理员。
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刘二宝 演员： 史超 （查看史超 演过的其他电视剧）
毕忠良的得力助手，他常常帮助毕忠良解决一些无法上台面的事情。
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李默群 演员： 王劲松 （查看王劲松 演过的其他电视剧）
毕忠良的顶头上司，徐碧城的舅舅。
