John Benjamin Hickey扮演主人公(gōng)Frank Winter，一个才华横(héng)溢(yì)但是有自毁(huǐ)倾(qīng)向(xiàng)的物理教授，他奉命(mìng)主导曼哈顿计划的研发。这项绝密任务不仅(jǐn)将危(wēi)及他的家庭(tíng)，还(hái)将伤(shāng)及他的心智。Ashley Zukerman扮演Charlie Abrams，一个聪(cōng)明(míng)绝顶(dǐng)的年轻人，自认(rèn)为是一个「整天和数字(zì)打交(jiāo)道(dào)的人」。他的智商(shāng)高达(dá)180，而且很有幽默感。Daniel Stern扮演心理顾(gù)问(wèn)Glen Babbit，负(fù)责(zé)为参与曼哈顿计划的年轻物理学家们(men)提(tí)供(gōng)心理辅(fǔ)导。他利(lì)用(yòng)自己的智慧(huì)和机智小(xiǎo)心穿梭(suō)于(yú)洛斯阿拉莫斯的政治(zhì)雷(léi)区。Rachel Brosnahan扮演来自波(bō)士(shì)顿的女孩Abby Abrams，她一时冲(chōng)动同(tóng)意和丈夫Charlie Abrams来到一个几乎(hū)「前(qián)不着村(cūn)后(hòu)不着店(diàn)」的地(dì)方(fāng)，但很快意识到这里(lǐ)的生活非常艰(jiān)难(nán)。Harry Lloyd扮演野(yě)心勃勃的牛(niú)津(jīn)大学毕(bì)业(yè)生、物理学家Paul Crosley。当他意识到自己将建(jiàn)造(zào)世界(jiè)上(shàng)第(dì)一颗(kē)原子弹时，他对工作的忠诚(chéng)开(kāi)始(shǐ)动摇(yáo)。Katja Herbers扮演Frank Winter教授实验团队的成员Helen Price，是极(jí)少(shǎo)数参与曼哈顿计划的女性(xìng)科学家之一。Christopher Denham扮演物理天才Jim Meeks，应(yīng)邀(yāo)加(jiā)入研制(zhì)原子弹的绝密项目，是Frank Winter教授实验团队的成员之一。Olivia Williams扮演天才植(zhí)物学家Liza Winter，有一段非常复(fù)杂的历(lì)史。她陪伴(bàn)丈夫Frank Winter（John Benjamin Hickey）来到洛斯阿拉莫斯生活，但她很快发觉(jué)这座城(chéng)市周(zhōu)围(wéi)的环(huán)境(jìng)出(chū)现(xiàn)了(le)异(yì)常变化(huà)。Alexia Fast扮演Frank和Liza的女儿Callie，虽(suī)然(rán)只有16岁(suì)但非常世故，说(shuō)话尖(jiān)酸(suān)刻薄。Frank因(yīn)为工作的缘(yuán)故三(sān)天两头(tóu)不在家，而且每(měi)次都(dōu)是「神(shén)秘(mì)消失(shī)」，Callie对此(cǐ)充满(mǎn)抱(bào)怨(yuàn)。David Harbour扮演多(duō)集角(jiǎo)色(sè)Reed Akley，是洛斯阿拉莫斯最(zuì)有名的「金(jīn)童(tóng)」，领(lǐng)导着超(chāo)过(guò)600名科学家组(zǔ)成的庞(páng)大团队。Michael Chernus扮演Frank团队中(zhōng)的科学家Louis “Fritz” Fedowitz。Carole Weyers扮演在洛斯阿拉莫斯工作的电(diàn)话接(jiē)线(xiàn)员Elodie，是个法(fǎ)国(guó)人。Daniel London扮演曼哈顿计划的主导者(zhě)、著(zhù)名理论物理学家奥(ào)本(běn)海(hǎi)默（Oppenheimer），他当时是洛斯阿拉莫斯实验室(shì)主任。