方嘉树
方嘉树小名方六子，表面上是汪伪特工总部76号情报处的副处长，实际上是军统安插在汪伪政府的内线，然而，他最底层的身份是共产党的卧底“杜鹃”。因为“杜鹃”多次给共产党传递信息，76号特工总部的主任李力行，对方嘉树产生了怀疑，于是设计抓捕了方嘉树的单线联络人李正勋，抓捕李正勋一方面是想从他这里获得有效信息，一方面是要看看方嘉树的反应。
方嘉树为了不暴露身份，对李正勋进行了严刑拷打，李正勋最后经不住酷刑死了，不过李正勋虽然死了，但是李力行对方嘉树的怀疑并没有打消，一计不成之后，他又派人假扮接头人约见杜鹃，而此时方嘉树的童养媳，共产党的外围工作者陶玉玲突然出现，也声称是杜鹃的接头人。面对两个接头人，方嘉树为了保险起见，将他们都关了起来，最后通过方言“麻子”确定陶玉玲是真的接头人。
李力行的怀疑还在继续，为了卧底身份不被暴露，方嘉树和陶玉玲不得不假扮夫妻。方嘉树一方面要和陶玉玲演戏应对李力行的试探，一方面又要利用情人苏雅露周旋军统的关系，最终，方嘉树利用76号、军统、日本人之间的矛盾，成功的完成了上级交给的截获煤炼油情报，清除刽子手李力行的任务，然后和陶玉玲在革命中建立了深厚的友谊，最后成为了真正的一家人。
李力行
李力行是汪伪76号特工总部的主任，他这一生四易其主，美其名曰为了国家的发展，实际上是为了满足自己的私欲。他这个疑心很重，重到连他自己都不信任，为了抓到杜鹃，对日本人有个交代，他让部下当替罪羊，哪怕是自己的小舅子，也是说牺牲就牺牲，因此他身边并没有可用之人，所以最后不仅没有抓到杜鹃，还死在了杜鹃的手上。
叶兴城
叶兴城是76号行动处的处长，他虽然是处长，但是除了手段狠辣之外，并没有多少能力，只是因为李力行是他的姐夫，他才坐上了处长的位置。叶兴成虽然做事狠辣，但是并没有多少心计，只是因为喜欢着苏小姐，所以才和方嘉树作对，并多次栽赃他是杜鹃。他最后被苏雅露利用，让李力行对他产生了怀疑，李力行疑心很大，宁可错杀绝不放过，叶兴城最终死在了李力行的手上。
老赵
老赵是共产党地下工作者，他的妻子生下女儿后就死了，陶玉玲见孩子可怜，就帮助他照顾一起孩子，一来二去两个人产生了感情。陶玉玲在老赵的感染下，成为了外围工作者，在李正勋被76号捕获，杜鹃面临暴露的风险时，老赵权衡利弊，决定让陶玉玲去当杜鹃的接头人，而老赵后来在执行任务的时候牺牲了，女儿则托付给了方嘉树和陶玉玲照顾。
《潜行者》故事背景发生在1941年的上海，以三重身份潜伏在汪伪特工总部76号的共产党员方嘉树不畏艰难，完成了组织交给的获取煤炼油情报、清除刽子手李力行等重大任务，并利用军统、76号、日本人之间的矛盾，巧妙地为我党获取了更多的情报和利益。从目前曝光的剧照上看，黄晓明的西装背头造型十分符合潜行者形象，“以我的经验，事情还远没到结束的时候。”
预告片中，黄晓明饰演的方嘉树沉着稳重，做事笃定，眼神中时常带着警惕与机敏，不动声色地观察着周围发生的一切。“你今天做的这一切，是为了我们的信仰，为了我们的同胞……”剧中许多惊险危机的时刻闪过，方嘉树与陶玉玲、苏雅露之间究竟是敌是友?谁又是代号为“杜鹃”的中共潜行者?跌宕起伏、疑窦重生、环环相扣吊足观众的胃口，同时，剧中高浓度的“感情丰度”颇高的台词亦让人深感触动、印象深刻。
这一次，黄晓明挑战三重身份也是该剧最大的看点之一。剧中，他时刻提防，步步惊心，为完成党的任务而周旋于复杂关系之中，“我连睡觉都不敢说梦话，因为身边都是敌人。”剧外，黄晓明对待角色亦是十分投入，不仅对剧本进行了深入的阅读和理解，更努力让自己进入那些“姓名无人知晓，功绩永世长存”的英雄们的心境中去感悟一名真正“潜行者”的内心活动。
1941年的上海，潜伏在汪伪特工总部76号的共产党员方嘉树面临暴露危险，这时候他少年时的童养媳、同为我党地下工作者的陶玉玲带着两个孩子闯入了他的生活，并为了保护方嘉树的潜伏身份与他开始了假扮一家人的潜伏故事。面对76号主任李力行、情报处长叶兴城的怀疑和试探，方嘉树和陶玉玲使出浑身解数，终于让家庭成员全部“表演”到位。
另一方面，方嘉树还兼有军统特工的身份，必须周旋于暗恋他的军统女特工苏雅露、秘密监视他的军统行动组长“银狐”等关系中。即使在如此复杂的情况下，方嘉树仍然理顺了公与私、敌与我之间的各种关系，完成了组织交给的获取煤炼油情报、清除刽子手李力行等重大任务，利用军统、76号、日本人之间的矛盾，巧妙地为我党获取了更多的情报和利益。
电视剧《潜行者》的故事梗概，一言以蔽之，在抗日战争背景之下，四方力量交织，我党同志，要在日寇、汪伪和国民党反动派之间周旋，并且获取情报。这种四方暗战的谍战剧，最近几年，已经上演了好几部。这种相似内容大面积出现的状态，对于《潜行者》构成挑战。
陶玉玲是一名共产党员，可他从来没参加过任务，为人本分，组织安排她和方嘉树扮演夫妻。这样一来，方嘉树在执行任务过程中更方便，陶玉玲也努力掩护方嘉树的身份。
《潜行者》黄晓明演的方嘉树是共产党员，智勇双全，怀揣着坚定的信仰和理想。
方嘉树放弃自由，为了搜集情报潜伏在危机四伏的汪伪特工总部，接受敌人的各种考验。方嘉树使尽浑身解数隐藏自己的身份，临危不乱，随机应变，他是一个大无畏的英雄人物。