汪淼
冯绍峰饰
博士，一个研究纳米材料的中国专家。在研究的过程中，他发现的超自然异象引入了地球对三体世界的最初探索，并展开了一系列科学反击，当他看见了“幽灵倒计时”，面临极其崩溃的状态。
叶文洁
张静初饰
一个天体物理专业学者。曾在红岸基地工作，是首先与三体文明接触的人类，同时也是最早知道“黑暗森林”理论的人类，退休前是一名大学老师。
史强
吴刚饰
烟鬼警察，地球防务安全部、前重案组刑警、前反恐专家。行为粗犷不拘小节，观察力敏锐。工作偏重于防骗和揭穿骗局，掌握不少审讯技巧。
申玉菲
唐嫣饰
魏成的妻子，汪淼在科学边界认识的朋友，日籍华裔女物理学家。性格冷酷强势的，“科学边界”成员，地球三体叛军之一，试图借助其丈夫魏成的研究拯救三体星球，一心向着三体。
魏成
杜淳饰
申玉菲的丈夫，既是数学天才，又是一名科学家，是三体问题的研究者。
潘寒
张翰饰
一个十足的激进分子，生物学家、环保主义者、“科学边界”的成员。他曾成功地预言了长期食用转基因农产品造成的后代遗传畸形,还预言了转基因作物可能造成的生态灾难,他的预言充满了具体的细节,且精确兑现,准确度达到令人震惊的程度,以至于传言他来自未来。
杨冬
程媛媛饰
叶文洁的女儿，科学家丁仪的未婚妻，是一名富有智慧却冷酷强势，给人的感觉几乎是遥远得没有温度的美女科学家。因得知科学被三体文明锁死，在查看母亲的电脑后，悟出比“黑暗森林”更黑暗的事实。
