王敏佳
章子怡饰
王敏佳身上有一种敢与命运抗衡的力量，为老师出头的她被一群自认为正义的群众批斗，也因此陷入被众人唾骂的深渊，甚至险些被夺走了生命，被迫害至毁容。当面对陈鹏向她表白时，她是自卑的，她经历过深入谷底的痛，影响着她的一生。
陈鹏
黄晓明饰
成绩十分优秀的理工男，非常认真、执着和纯粹。他和王敏佳、李想都是孤儿。在爱情面前，陈鹏对王敏佳爱得非常谦卑，他带着受伤的王敏佳返回老家，并远赴大西北研制原子弹，为新中国核弹事业作出了重要贡献。
张果果
张震饰
一名上班族，是广告公司的高管。在医院看望四胞胎婴儿时，他向婴儿家人承诺会争取四胞胎的手术费。而在对他们提供帮助后，他开始怀疑四胞胎的家人赖上了他。之后张果果还遭遇了勾心斗角的职场潜规则，被上司设计被迫离职。
沈光耀
王力宏饰
文武双全、家世良好的富家子弟沈光耀来到清华大学读书，他是家中很孝顺的独生子，被母亲管教得很严。同时他心怀国家大义，在国家危难之际，毅然决然选择成为一名飞行员，为保家卫国献上了自己最绚烂的青春。
吴岭澜
陈楚生饰
读书时意气风发，却迷失在“理工科才叫实业”的理念中，他努力学习却疑惑不解、甚至自我怀疑，因此校长梅贻琦鼓励他追求心灵深处的平和与喜悦，找回本真。直到看见泰戈尔的访华演讲，吴岭澜才豁然开朗。
