朱一龙饰演陈千里：中共地下党员，表面是绸缎/古董商人，实际是特派员，临危受命揪内奸、执行“千里江山图计划”，建立上海—瑞金秘密交通线。

张子枫饰演董慧文：热血地下党员，明慧小学教师，修表为掩护传递情报；原型为龙华烈士，与陈千里弟弟陈千元是情侣。（张子枫还是可以管朱一龙叫哥[doge]）

文咏珊饰演凌汶：地下交通员，表面左联作家+富商遗孀，负责情报传递、人员转移；丈夫龙冬被叛徒杀害，与陈千里是上下级。

白客饰演林石：陈千里的得力助手，负责情报传递、组织联络，协助执行“千里江山图计划”。开场会议中枪被捕，出狱后隐蔽，正月十四在茂昌煤号战斗中牺牲。

王彦霖饰演游天啸：全程高压搜捕，抓捕并处决叛徒崔文泰，是陈千里的主要威胁之一。反派打手，冷血强硬、嗅觉敏锐，全程追捕地下党，多次重创主角团。