| 角色 | 饰演者 | 角色介绍 |
| 刘培强 | 吴京 | 国际空间站中的中国航天员，因为执行任务，使得孩子的成长过程中缺少陪伴，导致父子关系疏远。 |
| 刘启 | 屈楚萧 | 救援小分队成员，由于幼时父亲不在身边，对于父亲的离开刘启并不理解，在长大后甚至记恨父亲。 |
| 王磊 | 李光洁 | 一名军人，是救援分队的队长，有着很强的使命感，他的工作是带领着救援队去修多能推进发动机，然后在途中会遇到很多惊险的事情，会遇到很多的困难，也有很多人放弃，但是他特别坚定自己的目标，要去完成他的任务。 |
| 韩子昂 | 吴孟达 | 刘启的姥爷，他很宠爱孙子孙女，虽然这两个孩子特别淘气，不让人省心，但是他为了让孩子们能够在恶劣的环境中感受到家的情感，付出了自己的全部。 |
| 韩朵朵 | 赵今麦 | 韩子昂的孙女 |
| 周倩 | 屈菁菁 | 救援小分队成员 |
| 李一一 | 张亦驰 | |
| 何连科 | 杨皓宇 | |
| Mike | 隋凯 |
