赵子琪 饰演 冯潇 秦驰前妻，市公安局督察处警员，理性与感性并存。赵子琪曾出演《我的青春谁做主》《人民的名义》等剧，以知性形象深入人心。
主要演员 张昊唯 饰演 路铭嘉 秦驰助手，刑侦新人，在案件侦破中快速成长。张昊唯因《庆余年》中太子一角被观众熟知，此次展现青涩到成熟的蜕变。程小蒙 饰演 夏雨瞳 心理医生，协助秦驰恢复记忆，冷静睿智。曾出演《太子妃升职记》《热血长安》，气质清冷独特。
刘冠成 饰演 胡一彪 市局空降的秦驰顶头上司，行事神秘。代表作《一米阳光》《茶马古道》，塑造多个硬汉形象。
赵达 饰演 陈蕊 军火贩陈夕的妹妹，与秦驰关系微妙。曾因《人民的名义》中程度一角引发关，演技爆发力强。
特别出演 潘粤明 饰演 关宏峰 《白夜追凶》主角联动登场，长丰支队前支队长，为秦驰提供破案关键线索。潘粤明凭"关氏兄弟"角色爆红，演技备受认可。宋春丽 饰演 娄颐 企业家，与案件有着千丝万缕的联系。国家一级演员，曾获金鸡奖、华表奖等多项大奖。
其他演员 江柏萱 饰演 宫永年犯罪集团头目 吕凉 饰演 邱冬阳督察处处长 高捷 饰演 秦莽秦驰父亲 李宗翰 饰演 薛冬律师 代旭 饰演 姜淮杀手 金鑫 饰演 彭鹏刑侦队长 吴晓东 饰演 程岩企业家 王钢 饰演 石兆琪局长全剧演员阵容涵盖老戏骨与新生代力量，通过群像刻画展现刑侦世界的真实生态。张译与潘粤明的跨剧联动成为最大看点，实力派演员们的对手戏为剧集品质保驾护航。