| 角色 | 演员 | 配音 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 狄仁杰 | 黄宗泽 | 陈浩 | 县令狄知逊之子，长相俊朗，才智过人，手拿一把逆刃，武艺非凡。 |
| 李婉清 | 戚薇 | 李世荣 | 神秘女子，清丽脱俗，医道超俗，善于验尸。 |
| 王元芳 | 马天宇 | 张杰 | 尚书王佑仁之子，京城四少之首，恃才傲物，后被狄仁杰降服，与之成为生死之交。 |
| 童梦瑶 | 孙骁骁 | 乔诗语 | 活泼可爱，天真无邪，跟狄仁杰青梅竹马，后来邂逅王元芳。 |
| 武媚娘 | 林心如 | 季冠霖 | 美艳脱俗，与皇帝李治两情相悦，后因“妖女”之名被迫来到感业寺出家。 |
| 李治 | 袁弘 | 王凯 | 唐朝皇帝，喜欢武媚娘，欣赏狄仁杰的才智，因为性格优柔寡断，被奸人利用，幸好及时醒悟，未酿成大祸。 |
| 李承道 | 李立群 | 宣晓鸣 | 安王 |
| 王佑仁 | 施大生 | 张遥函 | |
| 狄知逊 | 廖京生 | ||
| 二宝 | 邱爽 | ||
| 杜柯 | 徐正运 | ||
| 褚遂良 | 刘军 | 赵述仁 | |
| 许敬宗 | 侯长荣 | 宣晓鸣 | |
| 长孙无忌 | 刘义 | ||
| 魏公公 | 杜相 | 赵毅 | |
| 郦贵妃 | 胡桑 | ||
| 徐昭媛 | 李雯雯 | 阎萌萌 | |
| 慧园师太 | 田淼 | 金雁 | 建成太子妃 |
