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- 云歌
扮演者： 杨颖
她个性活泼、心灵手巧，厨艺非凡，渴求专一的感情。在对的时间，遇见对的人，是一生幸福；在对的时间，遇见错的人，是一场心伤；在错的时间，遇见对的人，是一世无奈；在错的时间，遇见错的人，是一段折磨。虽然她从无忧无虑到经历了人生的悲欢离合，但她依然是大漠上骑着天山雪驼爱乐于助人给人希望的善良女孩，努力与坚持在真爱中，做出最美味的食物，在蓝天白云下，唱出最美最动人的歌。
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- 孟珏
扮演者： 杜淳
他爱好广泛，文学艺术等领域皆有涉及，擅琴曲《采薇》、书法《卿云歌》；另从义父处习得透骨针及其他医疗术、毒术。瞻彼淇奥，绿行猗猗，有匪君子，如切如磋，如琢如磨。行隐忍忠义之事，担恶人宵小之名。他年少时见到亲人惨亡，他食不知味，他习惯了敛起所有的情感，习惯了误解与不解释。他用谦谦君子的气质收藏起自己真实的内心。但却对她一往情深，但情字太重，怎说得出口。默默付出，却始终不能使她释怀
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- 刘弗陵
扮演者： 陆毅
他八岁登基，少年英才，识人之明，用人之智。 他一直寻找着，寻找着那一次沙漠中相遇的她，直到她的再次出现。他以为，能与所爱长相厮守，奈何天意捉弄，终抵不过生死之别。“天之涯，相随。海之角，相随。山之巅，相随……”却，终因生死之隔，随风飘逝。
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- 刘询
扮演者： 陈晓
他少遭不幸，流落民间，肩上背负许多。他有治国之才，登基后励精图治终创立“中兴”盛世。他与发妻许平君不离不弃的爱情令人动容，终留下故剑情深的一段佳话。可惜平君最终早逝，留下他孤独身影，深深思念。
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- 霍成君
扮演者： 杨蓉
她出身霍家，尊宠非常。深爱孟珏，却终未得其爱。因爱生恨，为爱报复。嫁与汉宣帝刘询后，各方利益斗争愈演愈烈，在其父霍光死后，霍家败落，最终自杀而亡，结束了自己可悲的一生，黄粱一梦，可笑，可悲，可叹
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- 许平君
扮演者： 苏青
她是刘病已的发妻。从前她是随意爽性的酿酒女，他是落魄的皇室子孙少陵原的游侠头。她勤勤恳恳一心一意为他，他们有着平淡却真实的爱情。后难产而死。
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- 上官小妹
扮演者： 毛晓彤
她是刘弗陵的皇后，她的祖父是左将军上官桀，外祖父是大司马大将军霍光。她有高贵的身份，却没有快乐的生活，她仅仅十五岁就当上了太皇太后，一生的青春都流逝在宫中。到最后只愿守着与刘弗陵的回忆，拥有“一个人的地老天荒”。
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- 刘贺
扮演者： 包贝尔
汉废帝，西汉第九任皇帝，汉武帝刘彻的孙子，昌邑哀王刘髆的儿子。19岁即位，因荒淫无度、不保社稷而被废，只当了27天皇帝，是西汉历史上在位时间最短的皇帝。
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- 红衣
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- 霍光
扮演者： 寇振海
霍去病的同父异母弟弟，汉昭帝的辅政大臣，执掌汉室最高权力近20年，是武帝时期的重要谋臣。
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- 于安
扮演者： 刘冠翔
汉朝皇帝刘弗陵的贴身大太监，武功高强，深不可测。在刘弗陵8岁登基后，就一直贴身负责保护着他，刘弗陵死后，誓死追随保护云歌。
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- 上官怜儿
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- 百合
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- 橙儿
