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辛小丰辛小丰
演员邓超
协警辛小丰，看似平凡、实则心藏惊天秘密，每天生活忐忑不安，一方面要机敏地执行危险任务，另一方面要极力隐藏自己的秘密，保全自己和兄弟。
伊谷夏伊谷夏
演员王珞丹
警察伊谷春的妹妹，在巧合之下与出租车司机杨自道产生爱情火花。
杨自道杨自道
演员郭涛
出租车司机，辛小丰亲密无间的兄弟，三兄弟里的大哥，顾全大局、有责任感。帮助无数人却从来不接受记者采访。
伊谷春伊谷春
演员段奕宏
辛小丰的上司，高智商警察，观察力极强，十分敏锐，对除恶扬善十分执着。与辛小丰一起出生入死、配合默契，联手破获诸多重大案件。
幕后
1.为了保持《烈日灼心》里阴郁的状态，邓超在拍戏时离群索居，甚至都不跟剧组演员打交道。别的演员拍完戏换上便装休息了，而邓超除了睡觉，几乎没有脱下过自己那身协警服，有时他直接穿着制服去吃火锅，让店家误以为出事。
2.邓超多次在片场崩溃，失声痛哭，为辛小丰身世经历感叹，有时在片场还会产生错觉。因为过度压抑，他甚至两次在现场晕了过去，有时在片场情绪失控还“大骂”导演。
3.有一场戏不仅要求邓超以竞走速度完成近50米石板路台阶，更要全程用尽全力背起身材壮实的郭涛。
4.段奕宏为了饰演刑警角色，特地花费半个月时间到厦门地方派出所体验生活。邓超每天和段奕宏都穿着警服进酒店，让人误以为酒店出事，他俩还去地摊买两三块钱的假三枪内裤，从生活完全进入角色。
5.郭涛饰演的出租车司机十分“重口味”，为拍摄特殊场景的需要，画的妆甚至过了一周都无法洗下。而片中需要给自己缝针的场景，则让郭涛大喊招架不住。
6.拍摄水下戏时，现场地下水道的水又臭又脏，水面漂着一层焦黄色的漂浮物，而邓超必须在水下完成一系列动作，而且整个水下戏的拍摄时间以天计算，一下去就是一天，段奕宏在现场一直提醒邓超注意自我保护，说水中的细菌搞不好会让皮肤溃烂。
7.为了追求更好的拍摄效果，邓超在片场屡次与导演现场“对骂”。
8.片中邓超与吕颂贤有一段同性恋戏份。
拍摄注射死刑的那场戏非常辛苦，最终这部分戏也做了些修改。演这场死刑戏邓超决定用真的注射的方式，在注射的时候找的不是专业的医生，刚开始扎了几次全都扎偏。那是一个七分钟的长镜头，从血管带到脸，开始是清醒的，到小丰害怕死亡的感觉。再换到死刑仪的镜头，一共有三管镇静剂，是一个三到四分钟的长镜头。
电影的结局和原著小说并不相同。
9.最初曹保平导演找到段奕宏，他想饰演的是辛小丰这个角色，他从年6月为这个角色准备到年2月份，在9月份导演突然让他饰演演伊谷春。
10.邓超在拍摄结束之后还陷在其中，很难脱离“小丰”这个角色，而段奕宏也表示在拍戏时感觉邓超人戏不分，有一场戏是邓超戴着手铐走向他，他一下子分不清是辛小丰还是邓超。
