| 方木 | 李易峰
 | 犯罪心理学天才，年轻气盛，热血阳光，天赋异禀，有着惊人的犯罪心理分析能力，判断敏锐能准确画出罪犯人像。方木与邰伟建立搭档关系之初，方木不仅不断搅邰伟的局，更是给邰伟带去更大的心理冲击，一上来就读懂邰伟的一部分内心，触碰邰伟本来不愿意触碰的伤痛，甚至层层剥开。 |
| 邰伟 | 廖凡
 | 资深刑警队长，性格沉稳，成熟干练，看似放荡不羁，实则敏感细腻，外表粗砺冷漠，内心却是满满的正义感。但另一方面，他也有着难以启齿的人格障碍。童年时目睹自己的父亲被歹徒刺死，心中的阴影一直没有放下，伴随自己搭档在警察生涯中不断受害，他的身上肩负了太沉重的情感，所以他常年失眠，精神紧绷。 |
| 乔兰 | 万茜
 | 女法医，不仅在工作中破解犯罪“密码”协助邰伟、方木寻找扑朔迷离案件背后的关键线索，还在生活中像姐姐一样对方木关爱有加。 |
| 陈希 | 李纯
 | 方木的学妹，开朗正能量，总以温暖的笑容感染着孤儿出身的方木，就像一缕阳光照进方木阴冷的内心，让他觉得他世界是明亮的。同时，陈希也视天才方木为自己的英雄，即使在方木的才华和能力被周遭众人质疑，陈希仍然一如既往坚定的在背后陪伴及无条件支持着方木。 |
| 乔教授 | 张国柱
 | 一位犯罪心理学教授，方木的导师，虽患有老年痴呆症，却仍关心着方木逃避的问题。他是洞察世事人情的真正智者，审视着罪犯最隐秘的内心世界。 |
| 孟阳 | 谢君豪
 | 是个卟啉症患者，留着长头发，不能照射阳光，终日生活在黑暗中。相比于其他嗜血者而言，他才是终极黑暗嗜血者。 |
| 马凯 | 封佳奇
 | 卟啉症患者。 |
| 林海 | 蔡鹭
 | 一位女孩患有罕见病症的父亲，为拯救女儿而不顾一切，成为了影片中幕后黑手的帮凶，而最终当他发现所有的一切只是被利用后，他与廖凡饰演的刑警队长共同战斗，最终牺牲 ； |
| 罗艺 | 虞朗
 | 刑警队队员，邰伟的助手。 |
| 王彤莹 | 范湉湉 | 女总裁 |
