刘晶
刘晓晔饰
双手持枪，一展女警的飒爽英姿，眼神坚定，作为心理探案专家，善于以微脸色打破对方心理防地，对于案情具有极强说明才能，思维活络且洞察力满分。
罗海
孙浩洋饰
刑警大队副大队长，资深警探。办案经验丰富，思路敏捷，经常不按套路出牌。他是丁伟生前的好友，与许志新一直有着丁伟牺牲这个解不开的心结，但最终理解并与许志新和好。对好友遗孀刘晶十分关怀，后来被林雪暗恋更是手忙脚乱不知道如何处理。
许志新
方涛饰
刑警大队长。执着坚毅，具有很强指挥能力和分析能力，稳重而又果断。早年与丁伟搭档，感情很好，丁伟去世后尽了全力也没能抓到凶手，一直心怀歉疚。许志新有一个正在上幼儿园的儿子，因为心思全部投入在工作上，许志新与妻子孟飞飞的关系渐渐出现了裂痕。
王海波
康恩赫饰
刑警大队电脑网络高手。电脑技术和电子设备发烧友，专职为办案人员提供专门的技术支持。常常自言自语，偶尔给大家讲讲冷笑话，实际比较内向，不够自信。后来喜欢上了“野蛮女友”虎妞。
林雪
霍蓉饰
刑警大队现场分析专员。物理学和生物化学双博士。从小被称为神通，有异于常人的记忆力和分析能力，智商高于情商，知识多于经验。身体素质较差，在实际接触犯人和办案的过程中逐步成长，并逐渐爱上了罗海。
虎妞
苏濛濛饰
刑警大队搏击能手，一年前以优异的成绩从警校毕业，英勇善战，嫉恶如仇。她是罗海的手下，有些许个人英雄主义，但因办案经验不足，逻辑不够缜密，所以经常被罗海泼冷水。
曹铭
刘涛饰
杀害丁伟的凶手。从小因家庭破裂，导致他内心扭曲，形成反社会人格。智商很高，性格冷静，极度残忍。为泄私愤虐杀数人，并通过网络指使他人犯罪。受到心理刺激后开始挑衅警察，从中寻找刺激。
汪洋
于又川饰
小承包商汪洋受到地产商欺诈，间接导致了女儿的死亡，失去理智的汪洋，选择了一条错误的道路越走越远.
