该剧塑造了坦克工程师苗岩峰、技术员韩玉娟、政治部副主任魏可凡、研究院院长杜延信等一系列形象，展现了新中国三代军事科研人员的命运、精神追求以及他们的感情生活。剧中采取各种视听手段再现40年来社会生活的重大事件，让主人公直接参与到历史创造当中，大大增强了历史感和厚重感，记录了共和国军事科技发展的线索。
陈建斌 刘蓓 郭涛
张国立 李晨 王凯 梁家辉 刘涛 易烊千玺 段奕宏 秦海璐 撒贝宁 马苏 单霁翔 李仲谋 龚良 段晓明 马萧林 强跃 万全文 蔡琴 马宝杰 任万平 方勤 王刚 何炅 陈晓 刘奕君 郭涛 雷佳音 关晓彤 蔡国庆 蔡轩正 任重 宁静 杨志刚 那英 孙淳 周冬雨 袁弘
陈道明 巩俐 张慧雯 郭涛 刘佩琦 祖峰 闫妮 辛柏青 张嘉益 陈小艺 丁嘉丽 李纯 张庭菲 付璐璐 高莹 王志强 张金元
连奕名 杜淳 杨若兮 张嘉益 王鸿飞 王佳宁 苏登扎木苏 武强 李印 祝雨辛 徐立 李菁菁 柴浩 白静 井上朋子 沙景昌 左百韬 卢誉文 童一丹 马杰 郭涛 任笑霏 泥鳅
傅彪 张秋芳 刘之冰 夏力薪 李琳 茹萍 李小萌 江化霖 王冬明 周建鹏 李跃民 刘鑫
叶京 张涵予 傅彪 董晓燕 冯雷 陶虹 夏力薪 刘桦 李彧 于兰
郑嘉颖 秦岚 蒋恺 徐洁儿 杨烁 涂黎曼 吴卓羲 夏力薪 王海地
宋丹丹 高亚麟 张一山 杨紫 尤浩然 文兴宇 孙桂田 林好 曹力 马书良 黑妹 盛冠森 马可 张艺文 段丽阳 周倜 张海燕 句号 杨青 董烨 傅迦 夏力薪 盛利 吴怡 冉倩 姜超
李宗翰 曹力 戴军 王铭铎 侯耀文 何佳怡 赵恺依 刘宇航 赵雨 李雨泽 李大禹 史梵希 尤美 姜少华 叶子 迟志强 苏廷石 邓玉林 余小雨 杜晓宇 刘冰 蔡宇晨
于和伟 祖峰 叶一云 张隽溢 张宁江 张延 要武 侯岩松 焦刚 崔奕 李佳璇 万沛鑫 崔宝月 党浩予 李晓峰 赵雷棋 李晔 许歌 张棪琰 刘建国 柳明明 李万年 朱怀旭 邵晓江 国明 任思扬 李欣烨 马劭楠 李芳淙 陈芋米 王振华 白一泓 吴洋 冯军 张世宏 杜子名 丁志勇 肖辉 王梓桐 张弋 黄衍 刘伟洁 张境佳 商凯 杨源 程诚 王留胜 张国齐 姚建雄 张启军 柳歆言 曾扬 徐岑子 王家强 于晗 于笑 邓明将 姜少华 薛俊 李文玲 李解 李龙君 王璇 张朕 赵耀兴 原宁 任娇 宋思维 冉晓冬 荆浩 郑
刘子枫 王亚军 姜少华 王也天 陈牧扬 李少飞 李京饰 胡建义
毛吾兰·尼牙孜 姜少华 侯堃 胡尔西德·吐尔地
孙淳 茹萍 何赛飞 李崇霄 王馥荔 刘之冰 万妮恩
罗恪 李崇霄 田野 叶硕
刘烨 于娜 印小天 傅晶 张谦 马书良 王岗 李崇霄 赵子琪 贺镪 李苒苒 石燕京
宋丹丹 林永健 李崇霄 夏力薪 高亚麟 周冬齐 王媛可 佟悦 董博文
巩塔普·尤他毕查 娜缇查·南翁 茶诺素妲·兰莎纳维斯 泰贡·康恰 查塔瑞卡·西缇普容 尤拉南·帕莫蒙迪 阿帕西里·尼蒂巴
薇诺娜·瑞德 大卫·哈伯 米莉·波比·布朗 菲恩·伍法德 伽塔·马塔拉佐 凯莱布·麦克劳克林 诺亚·施纳普 萨迪·辛克 娜塔莉·戴尔 查理·希顿 乔·基瑞 玛雅·霍克 普莉雅·弗格森 布伦特·吉尔曼 杰米·坎贝尔·鲍尔 卡拉·布欧诺 艾米贝丝·麦克纳尔蒂 内尔·费希尔 杰克·康奈利 琳达·汉密尔顿 马修·莫迪恩 保罗·雷瑟 爱德华多·弗兰科 谢尔曼·奥古斯图斯 汤姆·弗拉席亚
刘浩存 王安宇 曾黎
于和伟 富大龙 丁勇岱
宋祖儿 刘宇宁 宣璐 刘端端 刘晓庆 何泓姗 金士杰 李雪琴 何润东 王成思 魏子昕 敖子逸
郭麒麟 宋轶 蒋依依 高曙光 海一天 尚语贤 朱珠 张若昀 田雨 岳旸 刘冠麟 冯晖 王成思 叶项明 赵柯 曹曦月 刘已航 钱波 黄澄澄 李彧 戴向宇 胡丹丹 沈浩 崔鹏 王丽娜 温海波 姚一奇 魏子昕 鹿骐 刘小北 姜健 张晓晨
潘粤明 董洁 刘松仁 米雪 刘思彤 何彦霓 郑皓原
张嘉益 秦海璐 何冰 刘佩琦 李洪涛 雷佳音 翟天临 李沁 姬他 王骁 孙铱 田昊 杨皓宇 扈耀之 戈治均 邓伦 南吉 郝洋 张瑶 孟召重 曹馨月
乔什·拉德诺 尼尔·帕特里克·哈里斯 杰森·席格尔 寇碧·史莫德斯 艾丽森·汉妮根
姚晨 倪大红 郭京飞 杨祐宁 李念 高鑫 高露 陈瑾 张晨光 王东 彭昱畅 康群智 侯长荣 田丽 王正权 红花 赵彦民 涂凌 石雨鑫 薇薇 李俊霆 王成 孙微木 岳旸 刘钧 赵千紫 李盟 范哲琛
王啸坤 张俪 张丹峰 韩一菲
张根硕 韩艺璃 郑雄仁 曹熙奉 权华焕 李正吉 宋元锡 朴元尚 裴民熙 孙秉浩 金曙罗 安圣焕 申度贤 崔载元
演员：巩塔普·尤他毕查 娜缇查·南翁 茶诺素妲·兰莎纳维斯 泰贡·康恰 查塔瑞卡·西缇普容 尤拉南·帕莫蒙迪 阿帕西里·尼蒂巴
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演员：薇诺娜·瑞德 大卫·哈伯 米莉·波比·布朗 菲恩·伍法德 伽塔·马塔拉佐 凯莱布·麦克劳克林 诺亚·施纳普 萨迪·辛克 娜塔莉·戴尔 查理·希顿 乔·基瑞 玛雅·霍克 普莉雅·弗格森 布伦特·吉尔曼 杰米·坎贝尔·鲍尔 卡拉·布欧诺 艾米贝丝·麦克纳尔蒂 内尔·费希尔 杰克·康奈利 琳达·汉密尔顿 马修·莫迪恩 保罗·雷瑟 爱德华多·弗兰科 谢尔曼·奥古斯图斯 汤姆·弗拉席亚
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演员：刘浩存 王安宇 曾黎
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