| 沈翊 | 檀健次
 | 青年画家，辞去美术学院教职，带着一身谜团空降海城公安局。七年前， 他还是学生在街头写生，一个陌生人拿着一张孩童照片，请他画出孩子成年的样貌，然而这一幅画，却导致海城刑警雷一斐暴露卧底身份被杀。五年后，负罪感愈加沉重，为了找出真相，他接受公安张局长的邀请，成为了刑警队画像师。 |
| 杜城 | 金世佳
 | 刑警队长，他对于沈翊加入警队，决不接受害死战友的人成为警队一员。在张局的劝诫和安排下，他不得不接受和沈翊成为同事，但他仍然充满介怀，对沈翊的“画像破案”更是嗤之以鼻，在他看来，“天眼”遍布的时代，画像破案已经落伍。 |
| 何溶月 | 张柏嘉
 | |
| 李晗 | 陆妍淇 | |
| 蒋峰 | 朱嘉琦
 | |
| 闫谈声 | 房子斌
 | 北江分局刑警队刑警，一副保温杯里泡枸杞的老干部。他专业素养很高，是个有经验的老警察。他严谨，对待工作也特别认真，非常有正义感，并且满满的正能量。见到新人入队时，也会给予各种帮助。 他是七年前，审问沈翊的预审。当他在警局再遇到沈翊时，沈翊不是靠着记忆想起对方是谁的，而是通过茶杯来推断他是七年前的预审。 |
| 张局长 | 秦海璐
 | 北江分局警察局局长，是一位和蔼可亲的警察。她既有身为警察的责任又有好领导的随和，也有作为领导的威严。她调沈翊到局里，借其出色的画功来协助警方办案。 |
| 贺虹 | 武笑羽 | 相夫教子的家庭妇女贺虹，与丈夫和女儿平静地生活在一起。而这样的平静并不能掩盖她的另一个身份——拐卖妇女团伙的核心人物M，一个身在迷雾中的女人。 |
| 梁毅 | 张陆
 | |
| 蒋歌 | 金丰
 | |
| 瞿蓝心 | 刘美彤 | |
| 任晓玄 | 张籽沐 | |
| 曹栋 | 冯兵 | |
| 陈铭峰 | 柳明明 | |
| 华木姚 | 米咪 | |
| 楚天启 | 蔡珩 | |
| 陈秋雯 | 马吟吟 | |
| 陆婷 | 林乐炫 | |
| 柳小叶 | 屠芷莹 | |
| 许意多 | 徐敏 | |
| 许思文 | 李雅男 | |
| 萧珊 | 陈碧舸 | |
| 李军伟 | 马波 | |
| 林敏 | 田原 | |
| 雷一斐 | 王骁 | |
| 陈舟 | 朱刚日尧 | |
| 褚英子 | 高叶 | |
| 杜倾 | 于明加 | |
| 路海洲 | 章涛 | |
| 龚大夫 | 傅淼 | |
