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上海明氏家族小公子明台(胡歌饰)系军统上海站行动组组长，代号“毒蝎”，后加入共产党潜伏在军统。饱读诗书，风流倜傥，善于伪装，身手不凡，他是中共上海地下组织负责人黎叔遗失多年的亲生儿子黎家鸿。
上海明氏家族排行老二的大公子明楼(靳东饰)是打进汪伪政府任副主任的军统特工“毒蛇”，真实是中共上海地下党情报部门负责人“眼镜蛇”。
上海明氏企业董事长、明家大姐明镜(刘敏涛饰)红色资本家，
多次资助中共，外柔内刚，为家族企业和弟弟们可以付出一切。
明楼私人助理、明公馆的管家明诚(王凯饰)受明家恩养，接受高等教育，出国留学，将明家当成自己的家，也被明家人视作家庭一员。
明台在军统的生死搭档于曼丽(宋轶饰)本为国民党军统监狱中死囚，后因坚韧不屈的性格被选中成为明台执行任务的搭档，合作中逐渐爱上他。
汪伪政府上海76号特工总部情报处处长汪曼春(王鸥饰)心狠手辣，
是明楼的师妹，爱慕明楼，却因明镜反对未成怀恨在心。