李晨飾李睿，第一醫院普通外科副教授，主任醫師，專業二組組長，外科教學主任。作為第一醫院外科最出色的青年專家，李睿專業水平出類拔萃，為人剛正甚至執拗，拒絕向現實世界中被絕大多數人抱怨卻又無奈接受的“潛規則”妥協，堅持一個醫生為病人所做出的一切決定，只應基于治病本身的需要，與患者的身份地位不應有任何關聯;而作為一個管理者首先應該堅持的，是營造一個公平公正的工作環境。
靳東飾凌遠，肝膽外科專家，b大醫學院附屬第一醫院院長。作為外科專家，凌遠醫術高超，但理智冷靜，反對醫生在對病人的治療中，過分投入感情，甚至提出如今的新環境下，醫生與患者的關系，是提供服務與購買服務的關系，而非彎腰幫助和伸手求助的關系;作為院長，凌遠反對宣揚道德來約束醫療行業的良性運行，認為嚴格的行業規范制度，以及與高強度勞動對等的收入，才是保證這個行業正常運行的關鍵。
崔心心飾郁寧馨，普外科住院第一年住院醫生，本屆大外科唯一一個女生。某大型醫療器械公司董事長女兒，因院長凌遠為醫院創利，與其父親有種種利益關系，“破格”將成績不夠優秀的她收入外科，并示意帶教老師縱容她的無理，惟有李波對她不縱容不放棄，這種一視同仁使郁寧馨逐漸收斂了小姐脾氣，并學會為做一個好大夫的理想而努力。
潘虹飾廖克難，婦產科主任，畢生都秉持治病救人的理念，設身處地為患者及其家屬著想，雖然隨著醫療大環境的改變，如今的醫患關系早已不再簡單和諧，她也因此成了犧牲品，但她卻給予誤解她的患者家屬和不公平對待她的凌遠以最大的寬容和理解。
李佳飾林念初，兒科副主任、早產兒組組長。第一醫院兒科專家，與丈夫凌遠青梅竹馬、情愛甚篤，毫無怨言地為了他事業的發展做犧牲，卻在凌遠擔任第一醫院院長后，因他霸道的工作作風、算計得失時的精明而對他失望，更因工作上一個無心的失誤受到處分，又兼腹中雙胞胎的流產，而與凌遠的感情產生了巨大裂痕。
張馨予飾許楠，少年宮音樂老師，李睿女友，卻在結婚前夕突然與李睿分手，并離家遠走。在李睿終于得知導致其不告而別的噩夢并說服她親自作證告發兇手后，因為不堪忍受輿論的惡意攻擊和不繼續連累深愛的李睿，她從高樓跳下當場死亡，當晚跟隨120急救車到達的恰是李睿。
