角色名：毛泽东 演员：唐国强

中国共产党和国家第一代领导集体的核心，自始至终领导和关注着新中国“两弹一星”事业的决策和发展，下定决心要在百废待兴的中国研制核技术，为铸造新中国强大的“国防盾牌”建立了不朽的功勋。

角色名：钱学森 演员：陈建斌

两弹一星元勋，中国航天之父，中国导弹之父，儒雅且硬气的科学家形象，在很多事情的处理和抉择上都是一个非常要强的硬汉。有着热忱的爱国之心，回国后，献身于中国的导弹航天事业。

角色名：周恩来 演员：孙维民

中国共产党和中华人民共和国的主要领导人，国家总理，对“两弹一星”事业的建设起到了决定性的作用。在当时历史条件下，以他的伟大的灵魂和思想影响着奋战在两弹事业的科学家们。

角色名：邓稼先 演员：郑国霖

两弹一星元勋，为两弹一星事业做出卓越贡献，他放弃了在国外优厚的生活条件，冲破阻力回国，隐姓埋名投身于核武器的研究事业，在戈壁沙漠进行着研究导弹的艰苦过程，虽然功勋卓著，却始终鲜为人知，直到1986年他才被报道。

角色名：蒋英 演员：蒋林静

钱学森夫人，温柔贤惠，对于钱学森的两弹一星事业给与无限支持与关爱，始终不离不弃，默默坚守他们的感情。

角色名：阿部建雄 演员：矢野浩二

阿部归一的儿子，欧阳汉强、上官云天日本航校同学，日本陆军少佐，日本法西斯的代表、战争狂，杀人狂。日军侵华理由的导演，鼓励其手下士兵对中国人民进行屠杀和掠夺，并企图把日本装甲纵队开进中国境内，最后剖腹以“谢”日本天皇。

角色名：麦克 演员：曹操

中国空军美国志愿航空队上尉飞行员，雇佣兵。为了每月八百到一千五百美金的工资和打下一架日本飞机五百到八百美元的奖金到中国参加抗战；还有儿时奶奶讲述的一个中国皇帝和一个美丽中国姑娘的传说。麦克参加了驼峰航线的飞行，最终死在驾驶舱内。

角色名：阎成龙 演员：王坤

阎成龙 ：阎成虎的弟弟，富美在日本的同学。

角色名：史谭希 演员：金智媛

着迷于异术的女学生，帮助实习老师从地狱逃脱未果。

角色名：明均 演员：李洙赫

成均的哥哥。在成均死后调查事件真相并为成均复仇。