狄仁杰
寇世勛 飾斷案如神，同時不乏幽默。因武則天被刺使得本來辭官在家的狄仁杰卷入一件件奇案中。
武則天
王姬 飾既有王者風范，又不乏女性的溫存嫵媚，她高貴、威嚴、驕橫，卻又憂國護民、求賢若渴。
陶甘
黃海冰 飾狄仁杰隨從，妻子東方雨為救自己身亡，武則天冊封陶甘為四品還刀校尉，同時追謚東方雨為至孝公主
潘玉
高圓圓 飾潘有利之女，武功高強，個性率直，被奸人陷害流落江湖，在一宗錯綜復雜的案件中，幫助狄仁杰揭開了一樁深埋已久的一段鮮為人知的沉冤舊案。
東方雨
田海蓉 飾蕭淑妃之女，陶甘妻子，與姐姐西門春子為報殺母之仇刺殺武則天。
莫爾斯
阿不力孜·聶 飾有神探之名，與狄仁杰棋逢對手，互不相讓，因心愛的人被別人利用而犯錯，為了幫自己心愛的女人開脫，幾次設置迷障為難“狄仁杰”，最終遭到“狄仁杰”的斥責
李玉良
張博 飾其父親被武三思所害在獄中自盡，而他也被發配到長城做苦工。
武官龍
李宗翰 飾武三思侄子，邊關守將。武則天為潘玉與武官龍賜婚，潘玉在逃婚途中被抓，為了保護潘玉，他不惜擔負背叛朝廷的罪名，用李玉良換回了潘玉。
慕容雨
張延 飾邊疆來使，在狄府教狄仁杰奧斯曼語的慕容雨，無意中失散多年的愛人林如雪，但林如雪卻始終不肯相認。
張柬之
陳長海 飾狄仁杰朝中好友，在狄仁杰調查一系列案件時為狄仁杰提供了許多幫助。
門固良/飛天虎
黃文豪 飾飛天虎和林如雪是孿生兄弟，哥哥門固良是捕頭，弟弟門固天參加了土匪號名飛天虎，在門固良帶領縣衙捕快圍剿土匪的時候，門固良以自己的身份換下了門固天。
