飛天

張天聰

演員劉之冰

航天員張天聰是中國第一代航天員，身為航天員的他卻屢次和亮相太空的機會擦肩而過。隨著年齡的增長，已過不惑之年的張天聰面臨著家庭和事業的雙重壓力，但他憑著對航天事業的熱愛一直在默默堅持。在中國自己的太空站成功升上太空的時候，張天聰卻又一次落選了第一梯隊，但在隊友成功進入太空的時候，他還是由衷地為祖國喝彩。太空站剛剛正常運行不久，就遭遇了太空垃圾的碰撞而需要緊急維修，張天聰也順理成章地升入了太空，圓滿地完成了任務，也圓了自己多年的太空夢。

王立三

演員吳其江

新一代航天員，在日常生活中，他朝氣且帶些幽默，但在訓練時，他是堅毅、果敢的，執行任務時則十分嚴謹，是一位和平年代的英雄人物。

謝朝陽

演員于波

新一代航天員，張天聰的競爭者，進行了長達數年的訓練，最終在投票會議上因為年輕的優勢戰勝其他人獲得了問天一號的飛天資格，成為了飛船指令長

張思雨

演員姜瑞佳

張天聰的女兒，被父親的執著和頑強所感動，放棄了報送北京大學的機會，考入飛行學院，決心和父親一樣，成為一名航天員。

曲丹

演員牛莉

張天聰的妻子，父親也是一名航天員，自己是一名飛行員，她十分理解和支持丈夫堅持航天夢想的行為，陪伴著丈夫走向飛天的道路。

薛沂蒙

演員王晶

宇航員，正氣凜然，個性鮮明。不僅文化水平高，而且有思想，有理想，有涵養，品格高尚，行為儒雅。工作生活的環境比較封閉，但遠離物慾橫流的外部世界，心靈相對純凈。