克里斯蒂安·贝尔在电影中饰演约翰·米勒，一个深入战乱保护女学生的英勇人物。这位美国演员的演绎，无疑为影片注入了强烈的国际色彩。而中国的倪妮则在她的首次电影之旅中，以玉墨一角赢得了亚洲电影大奖的最佳新演员荣誉。她的表演天赋让人惊叹，也为影片带来了独特的魅力。
佟大为在片中扮演国军教导队的李教官，他率领士兵对抗日军，展现出坚韧不拔的英勇形象。而张歆怡则饰演女学生孟书娟，她是教会学校学生的核心人物，她的角色充满了青春活力和坚定的信念。黄天元饰演的陈乔治则协助保护教堂内的众人，他的角色为故事增添了更多的紧张和刺激。
除了上述的主要演员之外，影片中还汇聚了来自日本的演员渡部笃郎，他在片中扮演日军军官角色，他的加入使得影片的国际化程度更高。影片中还有一个原著中没有的角色——韩熙庭饰演的“怡春”，这一角色是专门为演员增设的，她的加入为影片注入了新的活力。周羽等新生代演员的参与，也让影片充满了新鲜的面孔和新的可能性。
这部电影的演员阵容强大，角色丰富多元，无论是主要角色还是新生代的演员，都为影片的成功贡献了自己的力量。他们的出色表现，让观众在观影过程中感受到了强烈的情感冲击和视觉享受。无论是战争的残酷，还是人性的光辉，都通过他们的表演得到了完美的呈现。
