私人偵探，智商超高，天賦異稟，記憶力、觀察能力和分析能力超強。性格孤僻高冷，不易相處，行事自我，言行中經(jīng)常充滿自負和傲慢，有一顆善良柔軟的心卻從不顯露。但章子晴的出現(xiàn)漸漸改變了他，在她的的引導(dǎo)下，天遠開始慢慢打開心扉。這對歡喜冤家攜手偵破了許多奇案，并收獲了美滿的愛情。

富家千金，為了尋母而加入偵探所與詹天遠共同偵查案件。學(xué)識涉獵極廣，知識淵博，性格單純善良，活潑好動，古靈精怪，經(jīng)常有很多“鬼點子”。她幫詹天遠打造明星光環(huán)來擴大偵探社的名氣和收益，令天遠倍感煩惱。歡喜冤家在偵查過程中漸生情愫，她也慢慢融化了詹天遠”這座冰山“，走進他內(nèi)心。

警察局探長，好勝心強，深諳世事，雖看重名利但也重情重義。起初和詹天遠在上海灘合辦偵探社，卻因感情問題導(dǎo)致關(guān)系破裂，走上與詹天遠針鋒相對的實力較量之路。但最終在情義和正義的驅(qū)使下，幫助詹天遠查出案件真相，瓦解了惡勢力。

日本人，表面上是祥日洋行大班，實際為潛伏在上海的日本特務(wù)行動處長官，控制著龐大的殺手集團和巡捕房，為日本人獲取情報并殺害革命人士。容貌艷麗，氣質(zhì)不凡，雙Q很高，謀略驚人。性格陰險狡詐，絕情狠毒，善于利用自己的美色優(yōu)勢為籌碼博取最大的情報價值。

章子晴好朋友，古靈精怪，冰雪聰明，（路晨飾）身邊為其出謀劃策，猶如軍師。

虛偽圓滑的巡捕房警察長。

神秘法醫(yī)。

時尚靚麗的大明星。