王怀民(李光洁 饰)
苏联留学归来的他自诩天才、为人孤傲，只信仰科学，不屑于人情世故，却心甘情愿为原子弹事业奋斗终身。
王怀民的饰演者李光洁介绍：
李光洁，1981年4月23日出生于河南省平顶山市，中国内地男演员。
2001年，因主演近代剧《走向共和》而正式出道。2007年，出演个人首部电影《立春》。2009年，凭借在都市剧《杜拉拉升职记》中饰演王伟被观众所熟知，他也凭借该剧获得第三届华鼎奖偶像励志剧最佳男演员奖、“大戏看北京”年终盘点颁奖晚会马首奖、国剧盛典颁奖晚会飞跃奖。2011年，首次指导微电影的《幸福速递》获得年度“触电”竞赛单元最佳剧情短片奖。2012年，凭借爱情片《山楂树之恋》获得第二届乐视影视盛典“电视剧飞跃进步演员”奖。
2015年4月13日，主演都市轻喜剧《酷爸俏妈》。2015年5月20日，凭借话剧《罗密欧与朱丽叶》获得壹戏剧大赏“年度最佳男演员”奖。2016年8月11日，主演警匪片《使徒行者》;同年，参加北京卫视明星真人秀《跨界歌王》的比赛，获得最具突破奖。2019年1月20日，获得2018-2019中国文娱金数据发布盛典年度优秀专业口碑演员奖。
杨佳蓉(高露 饰)
一位温婉知性、独立坚强的女性，从护士成长为专业核辐射防护的研究人员，在不断进步的同时也成为了王怀民的精神导师。
杨佳蓉的饰演者高露介绍：
高露，1982年10月8日出生于北京，毕业于中央戏剧学院表演系本科，中国内地女演员。
1999年，因出演个人首部影视作品《如梦年华》，从而正式出道。2003年，主演都市青春时尚剧《阳光丽人》。2006年，主演都市情感剧《与青春有关的日子》。2011年，凭借在家庭剧《家的N次方》中饰演的薛之荔，获得了乐视影视盛典“年度电视剧最佳新人奖”、夏季电视剧互联网盛典“最佳女新人奖”。2015年，主演的都市情感家庭剧《爱情合约》;同年7月24日，领衔主演的都市情感剧《小爸妈》首播。2016年，主演都市情感剧《且行且珍惜》。2017年1月9日，主演的都市情感剧《复婚前规则》播出。2018年9月，主演都市职场剧《完美关系》。2019年3月1日，出演的都市情感剧《都挺好》播出。2019年8月，高露首次接触喜剧录制《跨界喜剧王》第四季，在北京卫视播出。
陶志纲(李健 饰)
从朝鲜战场回来的退伍军人，任职特机部A所保卫干部，恪尽职守尽心尽力地保卫原子弹研究事业。
陶志纲的饰演者李健介绍：
李健，中国内地男演员，1981年10月29日出生于河北，毕业于北京电影学院。
2010年凭借在热播剧《永不磨灭的番号》中对孙成海一角的精彩演绎，而被全国观众所熟知，并被冠以了“豪气硬汉”的称号。2011年，李健在《中国骑兵》中饰演了沉默内敛的胡彦民，其“硬汉”的称号开始深入人心。
2012年至2013年，是李健的快速上升期，由其主演的电视剧《独生子女的婆婆妈妈》《幸福媳妇成长记》在各大卫视热播，开启了李健荧屏好男人时代。
2014年，李健先后拍摄电视剧《李先念》、《寒山令》。其主演的电视剧《团圆饭》、《镖门》上星播出，并取得收视佳绩。
2015年，其主演的抗战剧《战魂》播出。同年，参与拍摄《小镇大法官》《我和她的传奇情仇》等影视作品。
2016年，其主演的电视剧《小镇大法官》央视热播，《三妹》、《我和她的传奇情仇》上星播出，收视稳居前列，获观众好评。同年，参与拍摄《义海》、《我的仨妈俩爸》、《突围》等影视作品。
钟心(徐晓璐 饰)
钟心的饰演者徐晓璐介绍：
A所颜值担当，人缘好气质佳，归国后积极投身原子弹研究事业的女科学家。
徐晓璐，1993年1月24日出生于河北省石家庄，中国内地影视女演员、歌手，毕业于北京电影学院表演系。
2014年，参演古装传奇励志剧《女医·明妃传》。之后，主演古装喜剧《冷宫传》。2016年，主演青春校园喜剧《一起同过窗》;之后，还主演了星座题材校园网络剧《超星星学园》。2017年，再次主演青春校园喜剧《一起同过窗2》;11月，主演现代爱情网络剧《奇怪的男女室友》。2018年11月30日，参演的青春喜剧电影《二十岁》于全国上映。
黄凯华(朱铁 饰)
毅然决然从苏联归国，不论遭遇什么困难都从不放弃，一位兢兢业业专注研究，为原子弹事业做出贡献的科学家。
黄凯华的饰演者朱铁介绍：
朱铁，中国内地男演员，1976年5月24日出生于山东省德州市。1999年毕业于中央戏剧学院。现就职于中国国家话剧院。
1999年首次拍摄电视剧《山还是山》正式进入演艺圈。2002年成功扮演《金粉世家》大少爷金凤举而被熟知。2005年与张丰毅主演央视主旋律电视剧《西圣地》饰曾浩，该剧荣获第26届中国电视剧“飞天奖”长篇电视剧一等奖。同年，主演央视剧《爱有多深》、《如歌的岁月》。2006年出演《红罂粟2》饰律师韩绪。
2011年出演《儿女情长》续集《儿女情更长》饰童沙波并与佟丽娅合作《唐山大地震》，被赋予“国民好男人”和“国民学长”的称号。2012年出演《正阳门下》、《家宴》。2013年《产科男医生》饰演产科主任董思贤。
彭雄飞(苏茂洋 饰)
本土科学家，自恋指数十级，搞笑和严肃状态切换自如，每次爆破试验都不惧危险冲在最前方。
彭雄飞的饰演者苏茂洋介绍：
苏茂洋(Leo So)，1985年10月10日，出生于辽宁。
2010年电视剧《知青》的热播，让饰演”孙敬文“的”苏茂洋“进而成名。2014年12月1日在湖南卫视金鹰独播剧场播出的战争剧《四十九日·祭》中饰演迟得贵。2015年由白涛执导，张一山、刘威等主演的抗日剧《杀寇决》中饰演冯永贵。2016年出演由张晓春执导的电视剧《初婚》，在剧中饰演谷中秋。2017年4月参演田镇导演执导的电视剧《绽放吧百合》，在剧中饰演李云祥。
钟培林(牛飘 饰)
排除万难回归祖国，全身心都投身于祖国的原子弹事业建设，一个真正的“隐姓埋名人”。
钟培林的饰演者牛飘介绍：
牛飘，1985年毕业于上海戏剧学院的表演系，演员。同班的有王洛勇、张兰、宋佳、杨昆等。妻子为潘沙泉。
当年就拍摄了电影《美丽的囚徒》。本该继续演戏，1990年时牛飘开始经商，养家糊口，曾去过十六个国家，国内除了新疆西藏都走遍了。在美国时拍的一部《绿卡族》，就是这部电影让他重归演艺界!所参演作品还有：《吉祥天宝》、《虎刺红》、《神医大道公前传》等等。
李彩兰(齐欢齐襄 饰)
李彩兰的饰演者齐欢齐襄介绍：
齐襄(原名齐欢)，1979年4月12日出生于吉林省，毕业于中国戏曲学院、解放军艺术学院，中国内地女演员。
2003年齐襄凭借个人电影处女作《美人草》提名第24届中国电影金鸡奖以及第5届华语电影传媒大奖最佳女配角。2005年齐襄首次出演古装剧《锦衣卫》。2006年在电视剧《与青春有关的日子》中首次担任女主角。2007年出演年代情感剧《兄弟门》。2008年出演的怀旧情感剧《我们的八十年代》获得第28届中国电视剧飞天奖长篇电视剧一等奖。2009年出演情感励志剧《我要活下去》。2011年在年代商战剧《向东是大海》中饰演董芝莲;同年领衔主演怀旧励志剧《再回首》。2012年参演革命历史剧《聂荣臻》。2013年出演谍战剧《风筝》。
傅正川(刘卫华 饰)
傅正川的饰演者刘卫华介绍：
刘卫华，毕业于北京体育大学，中国内地男演员。2017年，主演根据作家王华的同名中篇小说改编而成的《旗》。
王明山(石兆琪 饰)
王明山的饰演者石兆琪介绍：
石兆琪，中国演员，1958年6月22日生于北京。
1986年，出演首部作品《凯旋在子夜》，凭借此剧获得第五届电视“金鹰奖”最佳男主角奖。1991年，拍摄了张西河执导的谍战剧《拂晓枪声》。2003年，主演了根据电影改编的同名电视剧《我的兄弟姐妹》。2005年，主演了都市家庭亲情剧《男人养家》。2007年，主演张夷非执导的警匪剧《对峙》。2009年，主演煤矿安全题材故事片《命比天大》。2011年，主演中国首部硬汉动作电影《危情营救》。2013年，拍摄吴京自导自演的动作战争电影《战狼》。2014年，拍摄国内首部正面反映武警反恐特战队《神鹰反恐特战队》。
江水宁(马灿灿 饰)
丁向军(贺彬 饰)
林安城(寇振海 饰)
方明(翟万臣 饰)
王明山(石兆琪 饰)
常司令(姚安濂 饰)
曹芒(王同辉 饰)
陆大海(黄垲翔 饰)
方小云(王薇 饰)
成格勒(曾肖龙 饰)
牛玲(康静 饰)
石红英(唐菱 饰)
老康(马晓峰 饰)
刘丽(宋柯欣 饰)
叶昆明(王子今 饰)
梁星(王子文 饰)
张来(李佳航 饰)
李光华(姜文轩 饰)
巴图(陈子潇 饰)
张贵生(常波 饰)
常玉婷(李珂如 饰)
何吟薇(徐筠 饰)
孟广阔(刘伟 饰)
刘树(阿古 饰)
老秦(李彬 饰)
郭学友(张洪刚 饰)
老李(李有旺 饰)
庄国祥(张明刚 饰)
幼儿振理(蔡尚恒 饰)
小振理(何轩宇 饰)
小建国(王梓 饰)
少年建国(崔明鑫 饰)
