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  薛亚兰演员陈乔恩

  留苏技术员，一身蓝色工装，清丽悠长的麻花辫，充满青春与活力。因建设人民大会堂而与建筑队长时长工相识，最后相知相爱，但薛亚兰却被查出患了白血病，为了让时长工保持积极的生活态度和信念，一直用各种理由和正能量来激励他，最后她与时长工做了一个约定，但最终却缺席了。

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  时长工（青年）演员马元

  建筑队长，在建造人民大会堂的时候与留苏技术员薛亚兰相识，并爱上了她。因为与薛亚兰的一个约定，始终等待着她，时光流逝，直到他白了头发，但却仍旧不死心地苦苦等候着。

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  王小莫演员孙艺洲

  青年建筑设计师，本想入职后大显身手，却被公司分配照顾已经离退休的、患有脑瘤疾病的老劳模时长工。不得不成为时长工的贴身小跟班，不仅要随叫随到，还要受到时长工的“百般挑剔”。但是在照顾老人的过程中，他逐渐走入老人心里，并帮助老人找寻记忆中的恋人。

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  王小莫女友演员周秀娜

  王小莫女友，每天周旋在各种浮华的诱惑之中，但是却心地善良。和王小莫一起遇见劳模时长工后，在照顾老人的过程中，发现了时长工和薛亚兰在人民大会堂工地上发生的一段旷世绝恋，而被这一段埋藏了将近半个世纪的忠贞不渝的爱情故事感动。

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  时长工（老年）演员李保田

  已经离退休的、患有脑瘤疾病的老劳模。五十年过去了，依旧在等待着曾经的恋人薛亚兰。