人气小生保剑锋此次在剧中饰演中共地下党陈泽。保剑锋表示，当初一看到剧本就非常喜欢。以前一直觉得比较严肃的谍战戏，但陈泽这个人物却很不一样，最开始是个一个混不吝的角色，每天游手好闲在街上闲逛，引出了许多特别好玩的事情。陈泽表示，“看剧本的时候，前几场戏让我一直在笑，剧中的陈泽是一个有血有肉有情感又有趣的角色。虽然之前也演绎过很多‘有趣’角色，但是像这样在比较严肃的主题之下“耍宝”还是很少有的。”

戴娇倩饰演的女主角沈雪清，一改以往的温婉形象，变身成勇敢坚定的女特工，与身为中共地下党员的恋人陈泽之间展开了一场纠结而凄美的情仇争斗，上演了一段纠缠多年的生死恋情。两人各自效力于不同的政党却并不知情，相恋相守，却不得不怀疑、防备。有了之前的合作，两人省去了相互之间的磨合过程，配合默契，完美演绎了这段虐心之恋。