角色名：高云天 演员：邵兵

原型高志航一位铁骨铮铮、胆识过人的空军王牌飞行员高云天，他是抗日时期空军飞行员中的代表人物。因为一次事故，成了独眼飞行员。

角色名：刘长岭 演员：沙溢

原型刘粹刚不仅有着浓烈的传奇色彩，更以满腔爱国之情令人折服。空军第一代飞行员，先后击落日军飞机十一架，创中国空军个人击落敌机最高纪录，爱上了情报处的马昕蓝上尉，可马昕蓝是个中共地下党，身份的对立使两人无法走到一起，最后于1937年10月牺牲。

角色名：马昕蓝 演员：李依晓

潜伏于国民党情报处的地下党马昕蓝。这个女人在国家有难之时，毅然投入到战斗中。身为军营一朵花的马昕蓝引来不少追求者，但是她的冷冰冰让这些追求者铩羽而归。唯有面对沙溢饰演的刘长岭时，这位冷美人才会融化，露出难得的笑容。

角色名：高妻 演员：牛莉

高云天的妻子，丈夫高云天因在空战中不幸受伤，导致左眼失明，从而对生活失去信心，几度欲自杀，她一直在旁边鼓励他，引导他开始新的生活，是个为丈夫而活的女人。

角色名：周至柔 演员：吴京安

原型周至柔空军司令，在敌强我弱的情况下镇定指挥，坚持战斗，带领中国空军不断取得胜利，是一名用满腔热血精忠报国的爱国将领。

角色名：森川俊雄 演员：杨树泉

原型冢原二四三海军航空第二联合航空队司令。

角色名：山下七郎 演员：王超

日本王牌飞行员，后被刘长岭所俘，南京沦陷时，逃出监狱。回到日本后，参与零式战机实验。后担任零式战队队长。战争结束后自杀。

角色名：陈纳德 演员：Karl

中国空军美国志愿大队指挥官。1937年至1945年期间与中国人民共同抵抗日本入侵。

角色名：宋美龄 演员：肖雄

中华民国前第一夫人，航空委员会秘书长，为了组建空军，她在向外国采购飞机、聘请外国顾问等问题上，发挥了自己的外交才能。此外，她还把许多时间花在有关航空理论和飞机设计的学习上。

角色名：徐士业 演员：徐海乔

原型阎海文国家首位空军飞行员，年轻冲动，重情重义，在最后一次执行任务时，降落时误落在了敌人的阵地上，为了不成为日军的俘虏，徐世业用最后一颗子弹结束了自己年轻的生命，并高呼“中国无俘虏军！”连日本人都被他的临危不惧打动。