房庆隆 (张嘉译 饰)
公安局长，代号“芳芳”，睿智冷静，在后方谨慎指挥手下执行任务。深知卧底警察的难处，体恤下属。因为九爷帮崛起事件，芳芳局长表面被迫引咎辞职，实际上以退为进，重组专案组，计划一举拿下九爷帮。“芳芳”局长委派曾经的学生高达暗中保护宝玉，并因宝玉的事情一度与连忠副局长产生矛盾。
房庆隆的饰演者张嘉译介绍：
张嘉译，1970年4月8日生于陕西西安，中国影视男演员。1991年毕业于北京电影学院，SMG尚世影业签约艺人。1990年出演人生第一部电影《魔表》。1995年，主演电视剧《道北人》出演张建国。2009年，凭借电视剧《蜗居》“宋思明”一角走红。2011年，参演《借枪》熊阔海一角获得第17届白玉兰最佳男演员奖。2013年，凭借在《浮沉》中的出色演出，再夺第19届白玉兰“最佳男演员”奖;同年，凭借《营盘镇警事》、《悬崖》、《心术》、《浮沉》获得第29届中国电视剧飞天奖颁奖典礼的“优秀男演员”奖。2014年，主演都市时尚情感剧《一仆二主》，主演跨年代情感剧《爷们儿》。10月12日，凭借电视剧《营盘镇警事》获得第27届中国电视金鹰奖“观众喜爱男演员奖”以及“最具人气男演员奖”。12月，主演的历史剧《四十九日·祭》、《大清盐商》相继播出。2015年5月，潜心创作史诗戏剧版《白鹿原》，饰演白鹿原上的灵魂人物白嘉轩。2016年，主演都市轻喜剧《我的!体育老师》。
宝玉 (林申 饰)
从不服输的宝玉，卧底三年后强烈地渴望回到警察队伍，本应顺利完成任务回归警队的宝玉，却因神秘人阿ying的一通电话，不得不在暴露身份后继续潜伏但他也面临新的巨大考验，前途未知……
宝玉的饰演者林申介绍：
林申1980年10月23日出生于北京，中国影视男演员。2000年参演首部电视剧《橘子红了》。2003年在马晓颖执导的电视剧《你在微笑我却哭了》中饰演方子一角。2006年凭电视电影《冯齐的忏悔》获得了第34届国际艾美奖最佳男演员提名。2007年获得BQ2006年度红人榜年度潜力红人奖;同年拍摄纪念香港回归十周年的电视剧《荣归》。2009年4月在“80后新生代娱乐大明星”评选活动中，林申与胡歌、张峻宁、朱雨辰被评为内地新“四大小生”。2010年发行单曲《许我一个红楼梦》;凭借《媳妇的美好时代》获得第16届上海电视节票选最具潜力男演员奖。2012年主演励志电视剧《给你生命给我爱》。2013年11月30日由林申主演的电视剧《花开半夏》在湖南卫视播出。
连忠 (刘奕君 饰)
年龄接近40岁，雄健有力，深沉、阴郁，内心矛盾、复杂。连忠因执行过卧底任务而遭到贩毒分子报复失去了妻儿。三年后，连忠担任公安局副局长兼禁毒支队长，直接领导宝玉，同时与“芳芳”局长产生矛盾。在与九爷对峙时，连忠临危时刻顾全大局，回归正义一方，保住了宝玉等人的性命，而自己惨遭不测。
连忠的饰演者刘奕君介绍：
刘奕君，1970年6月12日出生于陕西省西安市，中国内地男演员，1991年毕业于北京电影学院表演系。1999年，在电视剧《成吉思汗》中饰演术赤。2000年，因电影《生死兄弟情》刘国强一角而提名第18届金鹰奖最佳男演员。2005年，在电视剧《开创盛世》中饰演封德彝。2012年，在电视剧《父母爱情》中饰演欧阳懿。2014年，参演古装权谋剧《琅琊榜》，饰演心机深重宁国侯谢玉;同年，加盟谍战剧《伪装者》，饰演麻辣教官王天风。
糖果 (李沁 饰)
小巧玲珑，楚楚动人，是贩毒集团老大九爷的独生女，其母是九爷的前妻，被九爷视如命根子。在毫不知情的情况下，她险些被九爷的仇人灭口，幸好被“贴身保镖”宝玉救下。在二人躲避追杀的过程中，她被机智、神勇的宝玉所吸引。为保父亲一命，协助“芳芳”局长追回国库。
糖果的饰演者李沁介绍：
李沁，中国大陆女演员，1990年9月27日出生于江苏省苏州市昆山市巴城镇，毕业于上海戏剧学院附属戏曲学校，是北京荣信达影视艺术公司旗下艺人。2008年凭借出演《新版红楼梦》中少年“薛宝钗”被观众熟知。2010年出演建党90周年献礼片《建党伟业》中的“杨开慧”一角，凭借该片入围第31届大众电影百花奖最佳新人奖。2012年在电视剧《守望的天空》中担任女一号，饰演“葡萄”，2013年该剧荣获优秀中国电视剧“金天使奖”。2013年又陆续出演都市情感电视剧《花开半夏》《璀璨人生》以及现代都市女性励志复仇剧《千金归来》。2014年，李沁获得“2014年国剧盛典”最具潜力女演员奖。2015年，李沁参演青春爱情电影《致青春2：原来你还在这里》与吴亦凡、刘亦菲合作，饰演孟雪一角。同年，参演《白鹿原》，饰演“田小娥”。2016年，参加江苏卫视综艺节目“我们相爱吧”。参演由angelababy、井柏然主演的电影《微微一笑很倾城》，饰演“孟逸然”。参演电影《闭嘴!爱吧》。
关晓智 (傅晶 饰)
以心理学博士身份为掩护的国际刑警。有着典型的双重心理，机智、犀利、敢于冒险。她的直接上线为“芳芳”局长。宝玉请她为金飞做唤醒治疗，她在接触过程中不知不觉爱上了宝玉，但是宝玉为了完成任务，二人美好的爱情终究无果。
关晓智的饰演者傅晶介绍：
傅晶，1977年3月19日出生于湖北省武汉市，中国内地女演员，毕业于中央戏剧学院。2000年参演个人首部电视剧《欲望阻击》，从而进入演艺圈。2002年因在都市情感剧《拿什么拯救你，我的爱人》中饰演祝四萍一角而被观众所认识。2008年凭借时装悬疑剧《落地，请开手机》获得更多的关注。2011年主演都市情感剧《大爱无声》。2014年主演时装都市剧《团圆饭》。
秦越 (翟天临 饰)
公安局化妆侦察员，果断，敢干，固执，倔强，心机阴险，忍辱负重，他为达到目的不择手段。擅长化妆。秦越屡次的探秘行为，都对宝玉的任务构成威胁。两人在斗智斗勇中，秦越屡遭失败，又因为侦查员的敏感直觉，猜出了宝玉的身份，二人渐渐成为真正意义上的同盟者。
秦越的饰演者翟天临介绍：
翟天临，1987年2月15日出生于山东省青岛市，中国内地影视演员。毕业于北京电影学院06级表演本科班。2013年取得北京电影学院硕士研究生学位。2014年考取北京电影学院电影学专业博士研究生。2003年，翟天临主演杜琪峰导演的电影《少年往事》。2012年，主演电视剧《心术》，凭借该剧获第二届搜狐视频电视剧最佳男配角、最佳新人。2013年出演电视剧《杜拉拉之似水年华》和《兰陵王》。2014年，主演电视剧《大当家》，翟天临凭借此剧获得第十九届亚洲电视大奖视帝提名。同年年出演电视剧《离婚律师》。2015年，领衔主演的电视剧《剧场》《潜行者》《且行且珍惜》《决杀》在各大卫视相继播出，同年还拍摄了《青丘狐传说》《裸漂》《白鹿原》等剧， 2016年，电视剧《青丘狐传说》在湖南卫视作为开年大戏播出，与此同时吴秀波搭档拍摄主演三国题材战争权谋古装巨制《军师联盟》。翟天临一直带给观众高质量高口碑的影视剧作品，凭借卓越的演技成为电视剧男演员中的佼佼者，凡是参演电视剧均获得良好的口碑，成为收视率的保障，饰演的每一个角色都能让观众产生信任感，这种信任从角色延伸到信任的演员本身。
林莺 (杨雨婷 饰)
九爷的妻子，飞城企业总经理。好强，任性，心思缜密，为人泼辣又不失温柔细腻的林莺，无疑是另一种爱情悲剧的牺牲品。九爷的纵容，权力和金钱的诱惑，促使林莺的野心急剧膨胀。膨胀的野心又给她带来了应得的恶果。
林莺的饰演者杨雨婷介绍：
杨雨婷，1978年9月出生于河南，汉族，内地女演员，毕业于中央戏剧学院表演系本科班。1998年，出演首部电视剧作品《家事风云》。2000年，出演历史剧《大明宫词》。2004年，拍摄了由陈赓真实人物改编的作品《陈赓大将》。2008年，搭档丈夫房子斌出演以环保题材为主题的《家园》。2012年，参演都市轻喜剧《劝和小组》。2013年，主演年代动作偶像剧《纵横四海》。2015年，参演古装电视剧《琅琊榜》。2016年，参演以二胎为题材的院线电影《二胎》。
金飞 (张晨光 饰)
润丰公司老板，大毒枭。他在受伤前，暴露出阿ying这个名字。受伤后处于失忆状态。九爷猜出了密码和指纹，金飞佯装仍然失忆，实际上潜伏在博弈双方。在抓捕九爷当夜失踪，直到宝玉收到他的快递，才知道金飞已经到了缅甸。除此，他仍然是个谜。
金飞的饰演者张晨光介绍：
张晨光，1956年10月3日生于台湾省高雄市冈山区，台湾演员、综艺节目主持人。1988年主演电视剧《情义无价》。1992年主演华视连续剧《京城四少》获得电视金钟奖、电视最佳男演员奖。1993年搭档岳翎 、涂善妮主演电视剧《玫瑰豪情》，饰演傅圣亚。2004年又以《日正当中》获得金钟奖戏剧类男主角奖。2005年主演电视连续剧《大清后宫》饰演道光帝。2006年领衔主演电视剧《奋斗》，饰演徐志森。2007年搭档萧蔷 、高鑫主演电视剧《明宫谜案》，饰演明神宗。2011年与周渝民、王学圻主演电视剧《彼岸1945》，饰演马上校。2012领衔主演都市时尚情感励志剧《一克拉梦想》。2013年在电视剧《仙侠剑》中饰演宋宁远。2014年领衔主演电视剧《辣妈正传》中饰演洛天，《大当家》中饰演程逸飞。
九爷 (汤镇业 饰)
大反派，阴险、毒辣、狡诈。西南地区最大的贩毒组织黑龙会被剿灭之后，九爷帮的势力增强，成为公安局的打击目标。宝玉得以设局救下九爷被绑架的女儿糖果，并成为糖果的贴身保镖。九爷的第二任妻子密谋吞并九爷财产，使九爷被打成植物人。九爷帮被公安局围剿后，糖果将父亲财产的密码交给房庆隆，保全父亲性命。
九爷的饰演者汤镇业介绍：
汤镇业，男，1958年9月29日出生于中国香港，香港演员、制片人、监制。1979年，出演个人首播电视剧作品《楚留香》，饰演峨眉弟子。1980年，出演无线经典剧集《上海滩》，饰演热血青年陈翰林一角，是他第一部给观众印象的作品。1982年，参演电视剧《天龙八部》饰演段誉一角。1983年他参演香港TVB电视剧《神雕侠侣》，饰演霍都。1991年，汤镇业凭借对曾志伟执导的电影《五虎将之决裂》中“反骨东”一角的诠释，获得了香港电影金像奖最佳男配角，台湾电影金马奖最佳男配角提名。1998年，在电视剧《天下有情之阿福传》中饰演武艺;同年在电视剧《新江山美人》饰唐伯虎。2011年，出演清装穿越情感剧《宫锁心玉》，饰演康熙一角。2013年，在严屹宽、张翰主演的古装电视剧《隋唐演义》中饰隋文帝杨坚。2014年，与安以轩合作，在古代传奇类电视剧《金钗谍影》中饰演允祥;同年6月，重返TVB与黄秋生合作主演电视剧《枭雄》，该剧于2015年播出。
程宁宁 (钱晓蕴 饰)
为父报仇，暗地协助宝玉查找毒枭犯罪证据
程宁宁的饰演者钱晓蕴介绍：
钱晓蕴，中国内陆青年演员，毕业于北京电影学院，自出道以来一直活跃于演艺圈中，2016年参演了《卧底归来》。
郗一沿 (王斑 饰)
在刑侦工作上颇具天赋和智慧的郗队，工作之外不喜人际交往，技术型人才，特别善于从蛛丝马迹中查出案件真相。前期，他的侦查对宝玉构成了危机。当他意识到宝玉的身份后，甘愿成为宝玉身份的掩饰物，和宝玉达成默契。
郗一沿的饰演者王斑介绍：
王斑，1971年7月7日出生于河南郑州，中国大陆演员，毕业于中央戏剧学院表演系。2003年主演的电视剧《归途如虹》获得了第五届金鹰奖的提名。2005年参演三十集电视连续剧《逐日英雄》的拍摄。2007年王斑凭借自己在话剧舞台的表现获得“金狮奖”。2013年5月王斑以话剧《我们的荆轲》获得第26届中国戏剧梅花奖。2009年12月传其与主持人女友曹颖已完婚，两人不约而同在圣诞前夕在各自博客上上传了两人的婚纱照视频。
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