- 鲁汉（邓楠饰）
鲁汉是铁道游击队的战士之一，他为人非常勇敢，但是有一些鲁莽，最后在战斗中牺牲。鲁汉由邓楠饰演。邓楠是上海电影制片厂演员，曾在《北国江南》、《六十年代第一春》、《铁道游击队》、《51号兵站》等片中扮演重要角色，上个世纪特殊时期曾经遭到批斗和毒打，1968年12月24日投河身亡。
- 小坡（冯笑饰）
小坡是游击队队员之一，他弹奏的“西边的太阳快要落山了……”至今仍然是经典歌曲之一。小坡的扮演者冯笑原名冯华谱，早年在济南华东大学预科学习，1952年进入上海电影制片厂。冯笑主要以配角为主，上世纪70年代冯笑转型做导演，1998年3月29日，冯笑去世，享年66岁。
- 国民党营长（石灵饰）
国民党营长在抗日时期曾经多次和铁道游击队作对，奉行消极抗日积极反共的方针，在抗日战争胜利后，他想趁着日本人撤退之前将林芳嫂等人抓捕，最后被刘洪开枪击毙。国民党营长由石灵饰演。石灵是著名作家、演员。幼时曾随堂兄石挥活跃于舞台，建国后任上海电影制片厂演员。1981年因在《巴山夜雨》中饰演关盛虚一角，与其他配角演员共获首届中国电影节金鸡奖最佳男女配角集体奖。1999年石灵去世。
- 王强（冯奇饰）
王强是铁道游击队在铁路工作的一名卧底，为铁道游击队传送了不少重要情报。王强由冯奇饰演。冯奇是上海电影制片厂演员，主要作品有《两个巡逻兵》《舞台姐妹》等。2015年4月13日，冯奇去世。
