事实上，除了王阳（《青年医生》《宫锁珠帘》）扮演的尚导、王强（《火蓝刀锋》）扮演的卢指挥官等少数配角之外，几乎所有演员都是新人。
王强作为老戏骨，多次出演中国军人
为了真实演绎青年海军的风采，导演与演员们亲自来到潜艇里体验生活，一众演员更接受了严格的海军训练，正规学习了各种军事知识和海上生存技能，接受了高强度体能训练。
高旻睿甚至在拍摄过程中突发急性阑尾炎，入院手术四日后又再次投入拍摄，敬业精神可见一斑。
在如今流量明星占据屏幕的混乱形势中，此番举动可谓“逆其道而行”。
对此，赵导在采访中也亮明了心声：
没请明星，可能会给市场制造一些混乱。但这部作品我希望是要用时间和空间去创作的，而不是用去排演员的档期，那样是拍不出好作品的。
史上最贵男主角
军旅题材的电视剧屡见不鲜，而潜艇兵的故事却鲜有涉及。
为了让本剧顺利搬上银幕，海军部门给予了前所未有的重视与帮助，提供了不少潜艇兵的真实素材。
为此，赵导笑称《深海利剑》请来了史上最贵男主角——
解放军039型常规动力潜艇
