袁天杰徐洪浩是留日話劇舞臺演員，有著高超純熟的表演技巧，有利于身份偽裝；另一方面，袁天杰的妻子是“千面媚諜”活動(dòng)替身的最大嫌疑人，通過他的關(guān)系可輕易查找日本特務(wù)的蹤跡。所以，救妻心切又欲幫妻子洗清嫌疑的徐洪浩，不得不臨危受命，答應(yīng)我軍總部特派員的一切條件，默默忍受各種“非人”訓(xùn)練的痛苦，進(jìn)而蛻變成超級特工。

代號“千變美娘”的日本特工，她的主要任務(wù)是剿殺中共分子。剛出場的時(shí)候是以上海灘電影明星、交際花的身份出現(xiàn)，身上那種上海灘的洋氣十足。一開始她憑借深藏不露的演技把大家都迷惑了，誰也不曾把她與“千變美娘”聯(lián)系在一起。但終究紙包不住火，在一次行動(dòng)時(shí)她暴露了自己的身份。

舒秀，她的真實(shí)身份是上海中共地下黨里重要的領(lǐng)導(dǎo)成員，戲里在軍統(tǒng)的特工中做臥底。雖然是個(gè)女人，但是身上的男孩子氣特別重，經(jīng)常被身邊人稱作“假爺們兒”。

原名武藤含，是一名偽裝成中國人的日本人，潛伏在俄羅斯學(xué)習(xí)研究炸藥。生性狂妄自大，后因身份暴露而被嚴(yán)刑拷打。