《秘密使者》主要演员表如下：
于明辉（于震 饰）：30岁左右，华野侦察队队长，具有坚定的理想和信念，侠骨柔情。1937年抗战爆发后，与哥哥于明阳一起考入南京中央陆军军官学校，半年后因殴打教官逃出学校，加入抗日游击队，后改编为新四军，因作战勇敢被提拔为侦察队队长。
于明辉饰演者于震：1975年5月10日出生于北京，毕业于中央戏剧学院，中国内地男演员。代表作包括《吕梁英雄传》《中国兄弟连》《海狼行动》《黑玫瑰》《五号特工组2》《利箭行动》等，2011年被评为中国演艺界十大孝子。
罗美慧（陈紫函 饰）：28岁左右，日本侵略中国后回国进入军统，被誉为“军统之花”。她貌美博学，理智大于感性，忠诚于党国，对共谍分子毫不手软。爱上于明辉后，陷入爱、恨、疑的矛盾挣扎中。
罗美慧饰演者陈紫函：1978年4月2日出生于重庆，毕业于北京电影学院表演系，中国内地女演员。代表作包括《倚天屠龙记》《白蛇传》《神雕侠侣》《古剑奇谭》《刘海戏金蟾》等，2016年与戴向宇在西班牙举办婚礼。
韩露（刁琳琳 饰）：26岁左右，华野敌工部科员，聪明温柔，颇具阔太太风度，是于明辉的女友。淮海战役结束后至上海从事地下工作，与于明辉重逢后误认为其杀害于明辉，形成严重威胁，最终在渡江战役中为掩护于明辉牺牲。
韩露饰演者刁琳琳：1985年6月2日出生于辽宁沈阳，毕业于中央戏剧学院表演系，中国内地女演员、主持人、平面模特。代表作包括《鲜花朵朵》《密使》《姊妹花开》《追击者》等。
邱曼丽（王馨可 饰）：26岁左右，于明阳在美国的女友，率直泼辣，具有很强自立精神。受美中情局委派以记者身份来到中国，被罗美慧利用，多次将于明辉置于绝境，后谅解于明辉并在恋人墓前吐露心声。
邱曼丽饰演者王馨可：出生于湖北宜昌，毕业于中央戏剧学院，中国内地女演员。2008年获得第58届世界小姐湖南赛区季军，代表作包括《和爱一起飞》《密使》《郎本无情》《搜神记》《你的传奇之危机四伏》等。
于明阳（于震 饰）：于明辉的孪生兄长，名闻遐迩的军事专家。
于明阳饰演者于震：同于明辉饰演者于震，详细介绍见上文。
