剧中另一位主演王耀庆是台湾演员，2011年开始到内地发展，王耀庆第一次出演内地电影《失恋33天》，在该片中饰演凤凰男魏依然一角，该角色让他获得了当年百花奖最佳男配角提名奖。在谍战剧《毕业歌》中，他扮演留美博士国民党飞机制造厂的一名举足轻重的工程师洪望楠。剧中他与桑霞上演了一段虐恋，却以无果而告终，令人伤感。
付辛博饰演的王沐天本是上海一个没落贵族家庭的少爷。为了抗日，他偷出家里的一根金条作为抗日经费，与伙伴们秘密印刷传单自发进行抗日活动。这期间，南洋表姐桑霞的突然到来，令他的生活发生了变化......
李小冉饰演的桑霞是一位共产党地下工作者，她在剧中是一个引领者，指路人的角色。一九三九年夏，在日本占领下的上海。王沐天（付辛博饰）和三四个同样十六七岁年龄的男孩进行着他们幼稚的抗日运动。王沐天姐姐的未婚夫洪望楠（王耀庆饰）是国民党空军的工程师。他秘密潜回上海网络飞机制造人才，为中央飞机制造厂制造战斗机出力。与此同时，王沐天的表姐桑霞（李小冉饰）从新加坡来到上海。其实这个桑霞是冒名顶替的，她是一名共产党员，她的目的是为新四军从海外购买药品等物质打通一条通道。在桑霞的引领下，王沐天从一个懵懂的爱国青年逐渐成长为一位坚定的革命战士。而在这段时间里，王家和洪家的这些年轻人，也经历了种种的风雨考验，踏上了不同的人生道路。
《毕业歌》由由曹盾导演执导，严歌苓编剧，该剧讲述了在烽火年代不一样的青春成长故事，剧中既有热血沸腾的青春激昂，又有国难家仇的勇于担当，几位青年人个性鲜明，不负韶华，在国家民族大义面前他们命运相连，书写了一曲可歌可泣，荡气回肠的抗战之歌！
