文为均：美国普林斯顿大学密码学博士，回国后担任中央大学教授，抗战爆发后投笔从戎，担任军事委员会技术研究室主任一职，中将军衔。他和自己的同学，来自日本的山本康夫共同爱着一位日本姑娘青田秀，但出于种种原因，青田秀选择了山本康夫，而中日开战，他和山本康夫也终于成为了对手，这也注定了三人悲剧性的命运。

　　山本康夫：文为均的好友兼大学同学。他和文为均同喜欢一名日本女子青田秀，最终娶她为妻，并生下一对姐妹花。他原只想一心做个数学家，但为了保护因反战而被日本军方拘捕的妻子青田秀，他被迫为日军情报部编写新的密码，并在表兄山本五十六的诱导下走向军国主义道路，成为了日本一系列军事密码—“紫码”的缔造者。而残酷的战争使他失去了两个女儿，妻子远走美国，最终良心发现的他也随着日本的最终失败亲手结束了自己的生命。

　　青田秀：日本贵族青田直之女，文为君和山本康夫的同学。她本喜欢文为均，但由于种种原因嫁给了山本康夫。与她父亲一样，是个反战的代表，也正是因为她坚持在报纸上发表反战言论，最终被日本军方拘禁，而狂热的战争使她的两个女儿和丈夫成为了军国主义的殉道品。

　　山本五十六：日本海军大将，山本康夫的表兄，军国主义者。在他的引导下，为了在军国主义情绪高涨的日本保护青田秀的安全，山本康夫走上了军国主义道路。由于“紫码”被破，座机被美军击落，葬身鱼腹。

　　山本惠子：山本康夫与青田秀的长女，为了洗清反战的母亲带给自己的“耻辱”，她带妹妹芳子偷偷报考了“中野特务学校”，最终于成为日本王牌特工“郁金香”长期潜伏在重庆。在“紫码二号”破译的最后时刻，她带领队血洗时快密电所，最后行动失败，她死在了老对手王浦江的枪下。

　　山本芳子：惠子的孪生妹妹。被安排刺杀钱德勒，后与他相爱，决心共赴美国，却在最后为保护钱德勒被姐姐误杀。

　　徐雅兰：文为均出国前的未婚妻，但文为均因忘不了青田秀，始终没有接受她。为了忘掉文为均，她开始在乡村小学教书。当她再次回到文为均身边的时候，已经被厉峰发展为军委会特工，任务是监视文为均的行动。在与文为均的生活中，她无以附加地爱上了这个男人，当文为均真正热爱她的爱情时，她的特务身份又使她觉得愧对这份情感，最终她以生命的代价捍卫了这份感情的完美。

　　小野平：青田芳子在特工学校时的恋人，被学校发现后被作为空投特工。青田芳子本以为他早已死去，后来发现他被空投重庆，栽赃文为均。

　　川岛一林：青田惠子手下，并在长期的工作中爱上了这位女上司，但惠子早已经将自己的生命交给了这场战争，始终没有接受她的情感。在最后的行动中，他为保护青田惠子在激战中被击毙。

　　陈克：中共地下党的领导人，是一系列地下行动的领导者和指挥者。林忠强、毛祖和与文为均留学时的好友。在他的感召下，林忠强成为了中共地下党秘密党员。

　　王浦江：中共地下党员，在国民党内部潜伏，成为了军委会调查室行动处处长。他曾是林平的爱人，但为了保护林忠强的身份不被暴露，不得不以“负心行动”断绝了与林平的关系。

　　林忠强：中共地下党员，国民党师长，在南京保卫战中英勇牺牲，临终前将两个女儿—林平和林琴托付给陈克。

　　小川将军：中野特工学校校长。

　　陈诚将军：国民党军委会秘书长。

　　毛祖和：军事委员会技术研究室第一副主任，曾经在法国学习军事，是林忠强的同学。

　　厉峰：军事委员会调查局副主任，特务头子，一心想控制密电所，对文为均百般排挤，并派徐雅兰监视他的行动，并把共产党当作头号敌人。

　　钱德勒：美国海军密码之父，上将高薪聘请的军事委员会技术研究室顾问。本想以“紫码”的破译而重返美国军界，却遭色诱，爱上了日本间谍青田芳子，在他的劝说下，青田芳子决心与他回到美国生活，却被青田惠子误杀，钱德勒黯然回到美国。

　　韦国平：电讯处处长，后出任军事委员会技术研究室副主任。原本是厉峰最信任的左膀右臂，却是汪伪政府派出的特务，最终死在王浦江枪下。

　　林平：林忠强长女，南京保卫战中被陈克救下，后加入中共地下党，被派往重庆，成为郭忠良的联系人，在假扮夫妻的生活中，郭忠良渐渐爱上了林平，而林平却始终忘记不了王浦江。

　　林琴：林忠强次女，南京大学政治系的学生，开学第一天就爱上了全校最年轻的教授黄永青。在日军进入南京后，为了保护黄永青被日军俘获，经历了人生无法想象的痛苦。

　　黄永青：文为均的得意门生，军事委员会技术研究室秘书长，他爱上了自己的救命恩人林琴，但重新回到密电所的林琴却对她冷漠起来，因为她经历了无可想象的痛苦，只能将这份感情沉淀。最终，在惠子血洗密电所的行动中，为了保护林琴而中弹身亡。

　　郭忠良：中共地下党员，密电所二处处长，是黄永青最得意的门生，为破译紫光密码做出了重大贡献。

　　格兰特上校：英国远东舰队情报处处长。

　　杜克上尉：格兰特上校助手。