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余则成余则成(男主角)演员：孙红雷
本是重庆军统的外勤，后随上司吕宗方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，最后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，中国内地男演员，祖籍黑龙江省哈尔滨市，1970年8月16日出生，毕业于中央戏剧学院表演系。1998年参演电视剧《永不瞑目》中的建军，【更多详情】
孙红雷电视剧：好先生、潜伏、新世界
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王翠平王翠平(女主角)演员：姚晨
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，中国内地女演员，1979年10月5日出生于福建省泉州市，毕业于北京电影学院。2006年，电视剧《武林外传》播出，在剧中饰演“郭芙蓉”一【更多详情】
姚晨电视剧：潜伏、都挺好、武林外传2
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李涯李涯(主角)演员：祖峰
曾为军统青浦特训班行动班学员，参加过金山卫战斗，深受班主任余乐醒重用，41年时被介绍给天津站站长吴敬中，然后去了重庆，44年从天津成功地到了延安，在延安的第二保小任自然课教员，化名冯剑，代号佛龛。李涯是余则成在天津站中最大的敌人，接替马奎出任行动队队长的他，原本是潜伏在延安的，代号佛龛的国民党特务，因而非常狡猾，更是十分具有特务潜质。回到天津站后，多次调查余则成夫妇的身份，几度使余则成的身份险些暴露，最后被廖三民抱住摔下楼而死。
- 祖峰，中国内地男演员，1974年2月23日出生于南京，毕业于北京电影学院表演系、北京电影学院MFA艺术硕士。1997年参演首部电视剧《潘汉年【更多详情】
祖峰电视剧：代号、芈月传、欢乐颂
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吴敬中吴敬中(主角)演员：冯恩鹤
保密局天津站的头号狠角色，曾是意气风发的北伐国民革命军，后年纪大了，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，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，八一电影制片厂国家一级演员，实力老戏骨，1948年4月1日出生于辽宁瓦房店市。1971年调海军政治部话剧团当演员。1973年步入影坛【更多详情】
冯恩鹤电视剧：映山红、潜伏、一统三国
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陆桥山陆桥山(主角)演员：吴刚
保密局天津站情报处处长，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。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，中国内地男演员、话剧演员，出生于北京，毕业于北京人民艺术剧院，目前签约北京紫微星空文化传媒有限公司。1985年9月上了北京人民剧院演员【更多详情】
吴刚电视剧：庆余年、狂飙、他从火光中走来
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左蓝左蓝(主角)演员：沈傲君
余则成真正的恋人，她美丽英勇，有文化有追求，真正的身份是共产党军调代表，而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。
- 沈傲君，满族，中国大陆女演员，1976年9月29日出生于黑龙江省哈尔滨市，毕业于上海戏剧学院。1997年因拍摄百事可乐广告出道。2001年，【更多详情】
沈傲君电视剧：潜伏、抗大之青春往事
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马奎马奎(主角)演员：范雨林
军统天津站前行动队队长，嗜杀、狠厉，极具硬汉做派，曾奉命秘密刺杀吕宗方，后在天津破获中共地下组织，一度成为极其危险的人物。余则成与左蓝一起设计陷害马奎，最终由左蓝将其击毙。
- 范雨林，中国内地男演员，出生于广东佛山，毕业于上海师范大学谢晋影视艺术学院。毕业后就主演了电视剧《军人梦》。2009年，参演谍战剧《潜伏》饰【更多详情】
范雨林电视剧：武神赵子龙、潜伏、长征大会师
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穆晚秋穆晚秋(主角)演员：朱杰
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，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，中国内地女演员，1984年10月11日出生于江苏靖江，毕业于上海戏剧学院2001级表演系本科。清新淡雅的气质让她脱颖而出，从出道以来就【更多详情】
朱杰电视剧：十宗罪、潜伏、猎场
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谢若林谢若林(主角)演员：曹炳琨
穆晚秋的丈夫，原中统局（党通局）的特工，但是却不务正业，专门四处转手倒卖各种情报，爱财如命，在他的意识里，没有阶级立场，没有是非对错，只要给他钱，他什么都愿意做，最终被余则成联合廖三民杀死。
- 曹炳琨，中国内地男演员，祖籍北京，1983年3月25出生，毕业于北京电影学院2001级。2008年参演革命谍战剧《潜伏》中的谢若林一角而获得【更多详情】
曹炳琨电视剧：潜伏、我站在桥上看风景
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廖三民(角色演员)演员：王小毅
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吴太太(角色演员)演员：马军勤
吴敬中的太太，梅姐。
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秋掌柜(角色演员)演员：刘昌伟
余则成在天津时的上级，药铺掌柜。
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罗掌柜(角色演员)演员：陆羽
中共地下党员，余则成的联络员。
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李海丰(角色演员)演员：石文忠
汉奸，后被余则成刺杀。
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马太太(角色演员)演员：徐婧灵
马奎的妻子。
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吕宗方(角色演员)演员：卞涛
中共地下党员，余则成在军统总部情报处上级。
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穆连成(角色演员)演员：张国庆
大汉奸。
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洪秘书(角色演员)演员：刘言语
吴站长的秘书，和马奎太太有私情。
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王占金(角色演员)演员：崔嵩
原是翠平村里的地主。
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周亚夫(角色演员)演员：何波
站里的会计。
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盛乡(角色演员)演员：吉世光
保密局档案股股长。
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潜伏演员表共有26位演员