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- 高志华
扮演者： 陆毅
高志华，从意气书生到英雄特工。 代号：启明星 真实身份：中共某部机要秘书 掩护身份：军统局电讯处译电科长孟朝阳 高志华，33岁。这是一个在他人掩护下逐渐成长的中共特工。忠诚信仰，本分善良甚至有些胆小懦弱的他本是一名普通的机要秘书，从未受过特工训练，却孤身一人闯荡虎穴，谱写了一曲英雄赞歌。 他会救助一只受伤的小狗，也会想方设法将一份份重要情报冒险传出；他会在等待消息时紧张得折断铅笔，也会在面对星空缅怀牺牲的爱人，甚至会每月寄钱抚养敌人的后代——因为孩子是无辜的。 在血与火的考验中，在生与死的历练下，他从一介书生逐渐成长为一个内心像石头一样坚强、有血性、懂爱情、人性化十足的英雄特工。
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- 宮丽
扮演者： 刘涛
宫丽，她是上帝派到凡间的天才数学家，是深爱高志华的“掩护天使”。 身份：原为美国普林斯顿大学数学研究员，现为军统局电讯处译电科破译员 29岁。为了抗战胜利而回到祖国破译日军密码的她不仅是样貌身形出众，那超凡脱俗、开朗活泼、桀骜不驯、真诚优雅的个性，同样惹人喜爱。 人无完人，她唯一的“缺点”就是对爱情的执着追求了。按宫丽的话说——她的信仰是爱情。她不在乎世俗名利，只在乎她爱的高志华是不是也爱她。正是这股飞蛾扑火的炽热追求，让她以破译密码的思维，设计了一场匪夷所思的骗局，掩护了高志华的真实身份。最终，宫丽以身掩护高志华而壮烈牺牲，令人扼腕长叹。
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- 潘久阳
扮演者： 朱泳腾
潘久阳，军统局行动处副处长——飞翔在军统上空的鹰。35岁。曾留美，是宫丽的学长。他自负清高，头脑聪明，善长推理，冷静中透出癫狂，忠于党国信仰，始终认为党国利益高于一切，高于一切感情。他掌握着军统特务行动大权，像一只眼神锐利的老鹰洞察一切。为了党国的利益，他可以牺牲一切，最终死在起义的段天龙枪下。
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- 康晶晶
扮演者： 杨紫彤
康晶晶，28岁。她的真实身份连自己人也不知道——外表身份是延安某部护士，真实身份是代号“海冬青”的共党王牌特工，是一个传说中的锄奸高手。“十步杀一人，千里不留行”是她的真实写照。 双面特工——在高志华面前，她是温柔贤惠，善解人意的未婚妻，是掩护自己脱离险境的守护女神；在敌人面前，她是坚强勇敢，神通广大的女魔鬼。信仰坚定，忠于爱情的她最终为掩护高志华而壮烈牺牲。
