曾洁茹 (刘思彤 饰)
旅欧数学家蓝之冰之妻，蓝天之母。十多年前收养蓝天，因抗日战争爆发，和蓝之冰一起带着蓝天回国欲投身新四军抗日，不料来到江城就被日军设伏抓捕，为了保护蓝天和蓝之冰一同自杀。
曾洁茹的饰演者刘思彤介绍：
刘思彤，出生于山东青岛;毕业于中央戏剧学院。2001年参演《萧十一郎》受到关注;2009年主演民国剧《牌坊下的女人》;2011年因主演翻拍武侠剧《新萍踪侠影》中脱不花而获得更高的知名度;2013年参演《新白发魔女传》并在战争剧《我的抗战2》中担任女一号;2014年参演《少年四大名捕》;2015年参演《蜀山战纪之剑侠传奇》，饰演诸葛紫英一角。
蓝天 (张琛 饰)
蓝之冰之子。超高智商17岁的数学天才，随父母回国投奔新四军，却在刚到江城时就被日军围捕，蓝之冰夫妻为保护蓝天密码殉国，只有蓝天被新四军救出。得知蓝天能破译日军密码，地下党尹三竭力保护他的安全。
蓝天的饰演者张琛介绍：
张琛，江西景德镇人，1999年11月27日出生，现居住北京。从2008年至今参演了二十几部影视剧，其中扮演的角色跨度很大。别看张琛年纪小，在剧组风吹雨淋从不叫苦，而且乐在其中，表演功底也不弱，深受导演的好评。由张琛主演的电影《少年闵子骞》荣获第14届电影百合奖，参演的电视剧《毛岸英》荣获第28届飞天奖。
阿芳 (余玥 饰)
生子的表妹，江城医院护士。善良活泼的阿芳其实是高桥在江城医院里的卧底，她受高桥的命令监视并出卖了地下党龙雪。然而，因为暗恋同样身为地下党的生子，阿芳向高桥撒谎为生子掩护，最后被黑藤杀害。
阿芳的饰演者余玥介绍：
余玥，1991年9月28日出生于四川成都，中国女演员，毕业于北京电影学院表演系2010级。2002年，以童星身份主演清宫剧《格格要出嫁》，饰演小金蟾;2003年，在武侠剧《飞刀又见飞刀》中出演了小方可可。2009年，主演励志电影《金色记忆》。2013年，出演家庭剧《你是我的亲人》。2015年，参演网络剧《匆匆那年：好久不见》，饰演沈晓棠;同年在古装仙侠剧《蜀山战纪之剑侠传奇》中饰演屠梦，并演唱插曲《我从来不存在(屠梦版)》。2016年2月26日，余玥参与主演的电视剧《不可能完成的任务》开播。
尹母 (吕中 饰)
尹三的母亲，也是一位地下党。全力支持儿子与日本侵略者做斗争，面对危险深明大义，让尹三不用担心自己，一心救国就是对自己养育之恩的报答。
尹母的饰演者吕中介绍：
吕中，1940年12月17日出生于陕西宝鸡，国家一级演员，毕业于河北省话剧院的演员训练班。1987年，接拍电视剧《便衣警察》，扮演配角女富商，由此进军影视圈。1990年，出演电视剧《武生泰斗》，担任美人蕉一角。1993年，吕中出演田壮壮的代表作品《蓝风筝》，同年出演电影《高楼边》。1996年她因主演《邓颖超和她的妈妈》获得了第16届中国电视剧飞天奖的优秀女主角奖。2004年出演《两个人的芭蕾》，2008年出演《我的唐朝兄弟》，2010年2月出演《雪花秘扇》，同年4月出演《甲天下》2011年出演《一九四二》。2014年凭借王小帅执导的影片《闯入者》中的演出获得了第8届亚太电影大奖最佳女主角。
肖云 (曾雅冬 饰)
新四军译电员肖云。负责与代号“鸽子”的江城地下党电台联系，是新四军与日军进行密码战的主要成员。
肖云的饰演者曾雅冬介绍：
曾雅冬(原名：曾麟舒)，1988年11月出生于山东，山东艺术学院表演系毕业，进修于中央戏剧学院，中国内地女演员。2011年出演电影《太极拳》，正式开始演艺事业。2012年参演动作电影《天机·富春山居图》。2014接拍盗墓题材电影《鬼吹灯之精绝古城》，同年出演武侠剧《侠客行》。2015年加盟革命战争情感剧《生死黎平》。随后出演抗战剧《不可能的任务》。
老宋 (冯远征 饰)
茗月轩楼老板，江城地下党的负责人。一直在想办法延安联系帮助尹三恢复身份。由于叛徒出卖而被日军抓捕，被残忍折磨的老宋宁死不屈。
老宋的饰演者冯远征介绍：
冯远征，1962年11月16日生于北京市，祖籍陕西省渭南市韩城市，中国内地男演员，1985年考入北京人民艺术剧院。1989年，应邀赴联邦德国西柏林高等艺术学院戏剧系进修戏剧表演，主攻格洛托夫斯基表演学派。1991年回国，成为北京人民艺术剧院演员。 2002年，与梅婷合作电视剧《不要和陌生人说话》，塑造心理变态的医生安嘉和。2005年，自导自演电视剧《滴血玫瑰》。2008年，在冯小刚电影《非诚勿扰》里饰演一个娘娘腔，提名第三十届大众电影百花奖最佳男配角。2014年1月，主演爱情喜剧电视剧《男媒婆》。2015年4月16日至25日与余少群主演的话剧《风雪夜归人》登陆国家大剧院。2015年，凭借《老农民》获得第21届上海电视节最佳男配角奖。同年获得获“全国中青年德艺双馨文艺工作者”称号。
毛鹏 (高亮 饰)
日本特务队长
老宋 (冯远征 饰)
茶楼老板，江城地下党负责人
关凌 (左航 饰)
江城医院护士，地下党员
哑巴 (张浩然 饰)
父母死于日军炮火下,机智的帮助上官玉与尹三保护蓝天
黑藤 (崔钟 饰)
荣嫂 (武莉 饰)
孙大槐 (李思博 饰)
一号首长 (杜源 饰)
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