马东(胡军 饰)
剧中饰演一名年轻的国家安全侦察员，其思维敏捷、身手矫健、潇洒不羁，满腹才华，虽然表面看起来没心没肺，没个正形儿，却在嘻嘻哈哈中跟国际间谍玩了一场“猫捉老鼠”的游戏，并且与冯舒雅之间展开了一段复杂又曲折的感情。
马东的饰演者胡军介绍：
胡军，1968年3月18日生于北京，中国内地男演员。1987年考入中央戏剧学院，1991年就职北京人民艺术剧院，从事话剧表演。1997年，凭借《东宫西宫》获得意大利TAORMTMA电影节最佳男主角奖。2002年，凭借电影《蓝宇》获得第7届香港电影金紫荆奖最佳男主角奖，入围第38届金马奖最佳男主角。2003年，参演张纪中版电视剧《天龙八部》饰演大侠乔峰走红。2006年参演《楚汉风云》饰演项羽;2007年参演《西安事变》饰演张学良，成为荧屏硬汉形象的代表。2013年，主演民国年代剧《像火花像蝴蝶》，再次出演硬汉黑帮人物段绍荣。2014年，主演的电影《救火英雄》1月上映。在电视剧《新雪豹》中客串“荣哥”一角。
胡军近期所演出的电视剧：
2014年《新雪豹》饰：荣哥
2013年《像火花像蝴蝶》饰：段绍荣
2013年《建元风云》饰：忽必烈
2013年《大陆小岛》饰：秦天亮
冯舒雅(左小青 饰)
剧中饰演202厂总工程师冯景年的千金，也是军工厂的一名科研人员，是一名年经的技术骨干，也是80年代的一名新女性，更是马东和陈其乾心中的女神，其性格温柔细腻，雷厉风行，三十年后成为202厂的总工程师，主要负责航母的研发。
冯舒雅的饰演者左小青介绍：
左小青，1977年6月25日出生于湖南省长沙市，中国内地女演员，毕业于北京电影学院。2004年，因电视剧《中国式离婚》娟子一角而被观众所熟知。2005年，在电视剧《卧薪尝胆》中饰演雅鱼。2007年，参演电视剧《大约在冬季》饰演艾雪，并获得2010年华鼎奖最佳女演员奖。2009年，与胡歌、白冰联袂主演电视剧《苦咖啡》饰演叶欣。2013年，在电视剧《战长沙》中饰演胡湘君。2014年9月23日，主演的跨年代情感剧《爷们儿》登陆东方、安徽、陕西和天津四大卫视黄金档。
左小青近期所演出的电视剧：
2014年《爷们儿》饰：许婷
2013年《我的绝密生涯》饰：谭榟君
2013年《岁月如金》饰：罗小马
2013年《战长沙》饰：胡湘君
陈其乾(赵立新 饰)
剧中饰演202厂助理工程师，其头脑聪明，才能卓越，努力上进，并且担负着家里弟弟妹妹所有人的生活重担，也正是这点才被奸人所利用，才最终导致他和兄弟反目。
陈其乾的饰演者赵立新介绍：
赵立新，毕业于中央戏剧学院和全苏国立电影大学(莫斯科国立电影学院)，中国内地影视、话剧男演员，导演。2006年参演的历史剧《大明王朝1566》获得第26届中国电视剧飞天奖优秀长篇电视剧三等奖。2009年主演年代家族剧《血色沉香》，随后加盟张纪中版《西游记》。2010年出演电视剧《永不消逝的电波》。2011年出演建党90周年献礼剧《开天辟地》中蒋介石一角。2012年领衔主演胡玫执导的古代历史传奇剧《英雄曹操》。2013年出演家庭伦理剧《于无声处》。2014年8月参演的武侠电影《飞鱼服绣春刀》上映。
赵立新近期所演出的电视剧：
2014年《爸爸父亲爹》饰：苏明远
2014年《熟男养成记》饰：赵文宇
2014年《小宝和老财》饰：甘克
2015年《于无声处》饰：陈其乾
陈先明(高明 饰)
剧中饰演202厂的厂长，其为人正直严明。
陈先明的饰演者高明介绍：
高明，1942年1月28日出生于江苏省，影视演员，中国电影家协会理事，西安电影制片厂国家一级演员。2002年参演《誓言无声》饰演反间谍专家许子风。2006年参演《闯关东》饰演森田大介。2008年参演谍战大戏《誓言永恒》饰演许子风。2009年参演献礼大戏《决战南京》饰演杨百川。2010年参演《少林寺传奇3》饰演大反派索额图。2011年参演《国门英雄》饰演老关长。2012年参演《劝和小组》饰演简爷爷。2013年参演反贪题材电视剧《守望正义》饰演肖大河。
高明近期所演出的电视剧：
2013年《远山的土楼》饰：未知
2013年《遍地阳光》饰：耿直
2013年《舞乐传奇》饰：傣族族长
2013年《岁月如金》饰：罗父
汪崇义(刘威 饰)
202厂保卫科长
汪崇义的饰演者刘威介绍：
刘威，1957年10月16日出生于吉林省长春市，中国影视演员。1983年首次参演影片《秋天的印象》，开始逐渐崭露头角。1986年在《关中女侠》中饰演关云天。1993年凭借出演《唐明皇》中的李隆基获得第十届中国电视金鹰奖最佳男主角奖。1996年拍摄电影《飞虎队》。2003年，在情景喜剧《老威的x计划》中担任男一号“老威”。2008年，出演电视剧《燃烧的生命》。2011年，在央视春节联欢晚会与蔡明合作表演小品《新房》。2014年，在《十送红军》出演钟石发。主演的电视剧《老爸回家》上映。
刘威近期所演出的电视剧：
2015年《平凡的世界》饰：孙玉厚
2014年《十送红军》饰：钟石发
2014年《老爸回家》饰：霍启
2014年《济公传之活佛登基》饰：秦相
王禹(刘交心 饰)
剧中饰演马东的伯乐，是一个经验十足的老道，既沉稳冷静又充满智慧。
王禹的饰演者刘交心介绍：
刘交心， 男，陕西西安人，毕业于上海戏剧学院表演系，出演过《血色玫瑰3∕女子特遣队》《母亲﹐母亲!》《代号九耳犬》等多部电视剧。曾经参与制作过《复仇的女人》。
刘交心近期所演出的电视剧：
2013年《岁月如金》饰：孙民
2013年《一念向北》饰：沈孟德
2013年《铁血尖刀》饰：武安邦
2012年《天使艾美丽》饰：林父
陈娟(李凤绪 饰)
剧中饰演202厂的车间主任，其身着一身略带年代感的蓝色工作服。
陈娟的饰演者李凤绪介绍：
李凤绪，1962年4月29日出生，中国内地女演员，现旅居加拿大。1981年，李凤绪主演电影《许茂和他的女儿们》出道。1982年，主演故事片《山道弯弯》 ，获百花奖最佳女配角提名。1985年主演电影《青春祭》，并获得法国妇女电影节奖、香港华语影片奖、首届大学生最喜爱女演员奖。1992年，主演台湾电视剧《表妹吉祥》。2004年，参演警匪剧《危情24小时》。2007年，参演历史剧《北平往事》。2008年，主演工业题材电视剧《燃烧的生命》。2009年，主演合资戏《蝴蝶》。2010年，主演都市生活剧《李春天的春天》。2012年，主演青春励志剧《小夫妻时代》。2014年，参演都市偶像长剧《闪亮茗天》。
李凤绪近期所演出的电视剧：
2015年《闪亮茗天》饰：王芝
2014年《岁月如金》饰：姜素芹
2014年《于无声处》饰：陈娟
2013年《黄金背后》饰：刘淑贤
汪都楠(程怡 饰)
居中饰演202厂保卫科科长汪崇义的女儿，从小在202厂长大，有着张扬跋扈的个性，是202厂人见人怕的小霸王，却和冯舒雅感情深厚，最终却又和情同姐妹的冯舒雅同时爱上进入202厂做卧底的马东。
汪都楠的饰演者程怡介绍：
程怡，1985年7月29日生于成都。中国歌手，演员。从搜狗女声比赛中脱颖而出，并一路过关斩将最终夺冠，在经过了数月的刻苦闭关训练后，终于在2006年11月开始了她在乐坛的第一步大手笔。获得张朝阳500万重金打造，和时代中娱力捧的同时，苦练内功的程怡表示，她并不愿意将事业局限在国内，而是决定大胆的尝试国际市场。程怡赴韩国，进行为期十天的异国音乐之旅。 成为首位韩国MV中的中国女主角。
程怡近期所演出的电视剧：
2014年《幸运兔精灵》饰：杜老师
2014年《刘三姐》饰：白双霜
2015年《好大一个家》饰：尤优
2015年《于无声处》饰：汪都楠
杜哲(郑昊 饰)
居中饰演J省国家安全厅五处侦察员。
冯景年(侯长荣 饰)
剧中饰演冯舒雅的父亲，同时又是202厂的总工程师。
齐延志(李心敏 饰)
剧中饰演一名潜伏在202厂多年重新被激活的间谍。
韩伟光(施大生 饰)
剧中饰演202厂三车间副主任，是冯舒雅和陈其乾的师傅。
茹珂(奚望 饰)
剧中饰演一个潜伏很深的间谍组织头目，其内心复杂，城府极深。她是一名华裔女子，是马承志的未婚妻，通过与马承志的夫妻关系，隐藏自己的真实身份，活动在马东身边。她一面是娇小柔弱的女子，一面是幕后阴谋的黑手，徘徊于正邪之间。
马承志(高旭阳 饰)
剧中饰演冯舒雅的儿子，原本出国留学的他却突然带着女友回国，接着怪事接二连三，疑点重重，酝酿着一起更加严峻的间谍案。
冯母(陈剑月 饰)
剧中饰演冯景年的妻子，冯舒雅的妈妈。
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