演员：陈楚生

陈楚生饰演的吴岭澜读书时迷失在“理工科才叫实业”的理念中，他努力学习却疑惑不解、自我怀疑，校长梅贻琦鼓励他追求心灵深处的平和与喜悦，找回本真。直到看见泰戈尔的访华演讲，吴岭澜才豁然开朗。

演员：张震

张震饰演的张果果是一名上班族，广告公司高管。在医院看望四胞胎婴儿时，他向婴儿家人承诺会争取四胞胎的手术费。而在对他们提供帮助后，他开始怀疑四胞胎的家人赖上了他。之后张果果遭遇职场潜规则，被上司设计离职。

演员：王力宏

王力宏饰演的富家独生子弟沈光耀文武双全，在清华大学读书。面对时代的动荡投笔从戎，在国家危难之际，选择成为一名飞行员，为保家卫国献上了自己的青春。

演员：黄晓明

黄晓明饰演的陈鹏是成绩优秀的理工男，他和王敏佳、李想都是孤儿。他带着受伤的王敏佳返回老家，并远赴大西北研制原子弹，为新中国核弹事业作出了重要贡献。

演员：章子怡

章子怡饰演的王敏佳因为老师出头，被群众批斗、被众人唾骂、险些被夺走生命，最终被迫害至毁容。当面对陈鹏的表白时，她是自卑的，但陈鹏没有放弃她。