樊露(王丽坤 饰)
樊露个性要强，有着行侠仗义的侠女风范，并擅长各种形象包装，扮演不同角色而去完成任务。剧中，王丽坤和刘丛丹是一对失散多年的姐妹花，重新相逢时已站在不同的政治立场，她们是亲人，也是敌人，她们将如何面对彼此。
樊露的饰演者王丽坤介绍：
王丽坤(Claudia)，出生于内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗，中国内地影视女演员，毕业于北京舞蹈学院中国舞本科班。
2004年，出演个人首部电视剧《七剑下天山》，从而正式进入演艺圈。2005年，在家庭伦理剧《河流如血》中饰演陆保珍。2006年，主演谍战剧《五号特工组》。2007年，主演年代情感剧《家》。2008年，出演个人首部电影《八十一格》。2009年，在都市情感喜剧《加油，优雅!》中饰女主角康优雅;同年，主演古装宫廷剧《美人心计》。2011年，获得“春季电视剧盛典”最佳女新人奖。2012年，在家庭伦理剧《婚巢》中饰演女主角阳雪;同年，获得“国剧盛典”年度最具突破精神大奖。
2013年，获得“北京电视剧之夜”观众喜爱的最具潜质女演员奖;同年，参加江苏卫视明星跳水竞技节目《星跳水立方》。2014年，主演都市爱情轻喜剧《爱的多米诺》。2015年，凭借电影《有一个地方只有我们知道》获得“第22届北京大学生电影节”最受欢迎女演员奖;同年，主演都市职场爱情喜剧《漂洋过海来看你》。2016年，主演古装玄幻剧《天泪传奇之凤凰无双》;同年，主演古装玄幻武侠剧《武动乾坤》。2017年1月28日，其主演的古装魔幻喜剧电影《西游伏妖篇》上映。
茜茜(刘丛丹 饰)
刘丛丹在剧中饰演萝莉女特工茜茜，她因被敌人蒙蔽了身世，为了报答养育之恩不得已成为日方间谍，潜伏在CPA抗日小组。而机灵聪慧的她总是在关键时刻化险为夷，巧妙的隐藏着自己的身份。刘丛丹乖巧的造型一出场就让观众眼前一亮，谁知在她天真无邪的外表下，却巧妙的隐藏着自己的真实身份，将上演一场生死“碟中谍”。
茜茜饰演者刘丛丹介绍：
刘丛丹，中国演员，毕业于中央戏剧的学院人艺本科班。
2004年考入中央戏剧学院人艺本科班。2007年在电视剧《记忆之城》中受杨文军导演特邀，饰演安惠子一角。2008年毕业分配至北京人民艺术剧院。2011年7月参与电视剧《刑警背影》的拍摄，首次饰演女主角祁雪。也因为这部剧签约慈文传媒。2013年12月出席“品牌贡献榜•2013中国最具影响力品牌盛典”活动，并与杨烁共同获得“最受媒体关注明星”奖。2014年1月主演史诗剧《毛泽东》，刘丛丹在剧中饰演“第一夫人”杨开慧。
2017年参演电视剧《和妈妈一起谈恋爱》，饰演唐果儿。
李克明(程皓枫 饰)
李克明与樊露在数次的交锋和涉险中渐生情愫，可在危机四伏的谍战世界中，这份感情是否能开花结果。
李克明的饰演者程皓枫介绍：
程皓枫，1976年12月10日出生于上海市，中国内地影视男演员、主持人，毕业于上海戏剧学院电视艺术系。
2002年，出演个人首部电视剧《偶然》，从而正式进入演艺圈。2003年，出演个人首部电影《我的电脑会说话》。2004年，在古装武侠剧《神雕侠侣》中饰演甄志丙，从而受到关注。2005年，主演古装武侠剧《碧血剑》。2007年，主演古装历史剧《大秦直道》。2009年，出演古装神话魔幻剧《西游记》。2010年，在年代剧《知青》中饰演赵曙光。2012年，在谍战剧《枪花》中饰男主角李克明。2013年，主演家庭情感喜剧《老妈的三国时代》。2014年，在古装传奇剧《琅琊榜》中饰演萧景睿，从而受到更多关注。2016年，获得“中国时尚权力榜颁奖盛典”年度最具风格荧幕形象奖;同年，主演悬疑刑侦网络剧《法医秦明》;之后，出演古装宫廷剧《孤芳不自赏》。
桂海清(黄俊鹏 饰)
CPA经理，国民党联络专员
桂海清的饰演者黄俊鹏介绍：
黄俊鹏，原名黄鹏，1973年10月23日出生于宁夏回族自治区吴忠市，中国内地影视男演员，毕业于解放军艺术学院。
1993年，出演个人首部电视剧《东周列国》，从而正式进入演艺圈。1995年，出演刑侦反腐剧《英雄无悔》。1997年，黄俊鹏成为了中国人民解放军八一电影制片厂的一名特型演员。2000年，黄俊鹏进入长春电影制片厂工作。2003年，在刑侦剧《终极目标》中饰演梁俊超。2006年，主演革命战争剧《井冈山》。2007年，在年代悬疑剧《国家宝藏之觐天宝匣》中饰演男主角崔二侉子。2008年，主演抗战剧《战后之战》。2010年，主演革命电影《铁血丹心邓演达》。2011年，主演都市情感剧《婆婆也是妈》。2012年，出演家庭伦理剧《当人心遇上仁心》。2014年，主演抗战剧《爸爸父亲爹》。2015年，主演都市情感剧《想明白了再结婚》。2017年3月28日，其主演的当代检察反腐剧《人民的名义》在湖南卫视播出。2018年1月31日，出演的青春悬疑偶像剧《东山晴后雪》播出。
吉冈正茂(徐少强 饰)
宪兵司令部大佐
吉冈正茂的饰演者徐少强介绍：
徐少强，1950年10月16日出生于广东省江门市，香港影视男演员。
出身于邵氏公司，亦为香港亚洲电视前艺员，以扮演武侠电影中之大侠而见称。1979年主演电视剧《天蚕变》开始受到关注，剧中饰演角色云飞扬。
2009年出演电视剧《金钱本色》。2010年参演电影《大笑江湖》。2011年参演电视连续剧《叛女》。2013年参演电视剧《决战燕子门》。2014年主演湖北省首部禁毒题材影片《缉毒》，扮演大反派毒枭。
岩井健二(三浦研一 饰)
日本梅机关长，伪钞计划策动者
奇文(马可 饰)
伪钞专家懒猴的儿子
北野(陈秋果 饰)
宪兵司令部大佐
野原姬子(邵思涵 饰)
日本特工
周孝天(马嘉宏 饰)
建筑专家
安云(王沁宜 饰)
反战分子，小莺战机设计者的助手
孟光(刘言语 饰)
盟军情报官，实为叛徒
苏菲(雅琦 饰)
日本间谍，携带病毒
权哥(舒高 饰)
铁血兄弟会头目
小瑞(黄作灿 饰)
狙击天才，李克明的外甥
冷枫(孟飞 饰)
孪生兄弟(冷枫之前是CPA一线成员,是茜茜的心上人)
芥川春树(宗灵 饰)
芥川医生的女儿，意外感染病毒，被其父杀害
