影片演员阵容同样充满惊喜。为了展现海军特战队员的热血风貌,符合角色军人气质,在层层遴选与长时间的特训苦练后,实力演员严屹宽挑战硬汉形象,扛起主角林湛一角;曾出演《流浪地球》等多部大片,拥有扎实武术功底的青年演员屈菁菁倾力出演女主角夏苏。潜力无限的新生代演员吴昊宸、艾晓琪;深受观众喜爱的实力派老戏骨李幼斌、尤勇智强势集结,“深海小队”整装待发,引人期待。聊到对角色的理解时,青中年高适的配音演员杨天翔表示“年轻的高适看上去不起眼,但他其实有自己的坚持”,而青中年李白的配音演员凌振赫则这样评价李白“为什么管李白叫诗仙,是因为他能量太大了,他的悲喜是说来就来的”。而对于片中李白和高适的关系,导演谢君伟表示“就是这样两个性格完全不同的人,成为了一生的好友”,邹靖导演也称“他俩在一起有很强的戏剧冲突和对比”。