罗琦琦(赵今麦饰)
外刚内柔，是个小女人，渴望爱与关怀，从小学暗恋张骏，高中相恋，最后分手。
17岁游走在学校和社会之间的叛逆少女;倔强凶顽，从不妥协。自幼跟随姥爷长大，聪慧而具有天赋。她性格敏锁，在青春道路上始终没有放弃思考，最终，在周围人与事的变迁中，罗琦琦找到属于自己的坐标系。终于以独立、坚定、向上的姿态，在青春中寻找到了自己的方向。
许小波(白宇帆饰)
是个高材生，但因被人陷害，与大学无缘，一直暗恋琦琦，暗暗保护她，是个居家好男人，小说尾端和张骏从两个方向跑去见回国的琦琦。
19岁，高三学生，也是么儿拐的“小波哥”。外表斯文，但性格却颇为果敢。因父亲早逝，母亲患上精神疾病。家庭重担令他早熟，也让他过早的进入社会，成为在水一方的“许经理”。但却始终没有放弃考大学的理想，为了理想而一再努力，也在努力中收获成长。最终，当变故发生，也能坦然地面对意料外的人生。他是一个勇者，始终没有对自己的命运屈服。
张骏(邬家楷饰)
因父母不和，从小缺少爱，喜欢琦琦，小说尾端跑去见回国的琦琦。
17岁，汉南中学在校生。外表满酒，性格不羁。具有极强的反叛精神，也是人群中最耀眼的那抹色彩。他身边永远热用，但却因家庭问题而内心孤独。在面对父亲的粗暴教育时，选择用叛逆的方式来逃避痛苦，逐渐成为不良少年。但罗埼琦的存在却始终像是另一道风，以勇敢和倔强的姿态激励着他，吸引着他。终于，在堕落边缘，张骏蓦然醒悟，也因此挣脱青春迷雾，走向了下一阶段的人生。
葛晓菲 (张昕懿饰)
17岁，汉南中学在校生，罗琦琦挚友。
外表温柔可爱，天真善良，是美好与纯真的代名词。但这样的晓菲，却一直身处家暴的环境，内心中比任何人都渴望自由与反叛。她是纯粹的情感动物，将人生所有的出口都寄托于情感之上，但这样的寄托却以最惨痛的方式幻灭。但晓菲依然是勇敢的，她用自己的方式找到新生活，终于在一个新的环境下迎来成长与蜕变。
关荷(赵昭仪饰)
17岁，汉南中学在校生。外表美丽大方，性格理性内敛。
她知慎重懂克制，对自我要求极高，成长于一个重组家庭，努力扮演着好学生与乖女儿的角色也始终走在正确的道路上。但这样的关荷内心中却渴望危险与不安，在与罗琦琦重遇后，罗琦琦丰富的精神世界吸引了她，也令她嫉妒。两个女孩互相较劲着成长，彼此比较，彼此激励，是彼此最重要的对手与知己。而关荷也在与罗琦琦的交往中，逐渐发现自我，成为自我。
乌贼(何澳饰)
20岁，本名李佳杰，“在水一方”老板李向南(李叔)的儿子，与许小波情同手足。乌贼皮肤黝黑，身材精干，长得也痞，是一个真正敢想敢混，敢打敢冲的人。他总想在父亲面前证明自己，奈何冲动有余，理智不足，因此屡屡失败。后来，随着“幺儿拐”的变迁和逐渐趋于平静，乌贼也终于变得成熟，开始往男人的方向迈进。
陈劲(余承恩饰)
17岁，汉南中学在校生，罗琦琦的另类“知己”。
个子不高，性格古怪，小学初中连跳两级，是当地有名的“神童”。他是聪慧与行动力兼顾的天才，极度自我，对自己的人生极有主见，不在意外界想法。最终以天才身份迈入清华建筑系，是罗琦琦精神道路上的伙伴与引导者。
《那些回不去的年少时光》中许小波喜欢罗琦琦，但是最后他们没有在一起。
《那些回不去的年少时光》小说中，罗琦琦决定爆开清华的经管学院，关荷去了杭州，哪些学生时代的爱情、友情以及身边每个人生活和思想上发生的故事，都成为了美好的回忆 。
《那些回不去的年少时光》罗琦琦原型是桐华。
《那些回不去的年少时光》陈劲原型是桐华的老公。
原著中，罗琦琦的原型是桐华本人，只不过桐华本人比罗琦琦更加精彩。桐华高中时期，曾以高考理科状元的成绩进入北大光华管理学院。她的老公是书里的天才少年陈劲。