Eccovi il Cast spetacolare della serie:
Jennifer Garner: Agente Sydney Bristow

Sydney Bristow, giovane e brillante universitaria, viene reclutata per lavorare in una sezione occulta della CIA chiamata SD-6. Sydney presa da questo nuovo ed eccitante lavoro inizia ad appassionarsi e ad amarlo, sempre in giro per il mondo in missioni speciali, capendo di essere molto portata per farlo. La vita di Sydney scorre felice, oltre al suo lavoro, il fidanzato Danny le ha chiesto di sposarlo, e la sua migliore amica Francie non potrebbe essere più felice. Ora Sydney si chiede cosa vuole veramente per il resto della sua vita, e cosa succederebbe se rivelasse il suo segreto ai suoi amici e all'uomo che sta per sposare? Sa che è severamente vietato divulgare agli altri le loro identità: questa è l'unica regola che non va assolutamente infranta. Purtroppo Sydney infrange la regola, e.....
.....ad un tratto la sua vita cambia: Danny viene ucciso nella sua vasca da bagno, e la vita di Sydney stessa è in serio pericolo. Scopre che anche il padre, Jack, che non le è mai stato vicino, fa parte dell'SD-6, e che l'organizzazione stessa per cui lavora, ha scopi illeciti: l'SD-6 non è una divisione della CIA, ma lavora contro la CIA traffica in armi e informazioni che attentano alla sicurezza mondiale. Non sapendo a chi altri rivolgersi, Sydney chiede aiuto alla vera CIA allo scopo di eliminare definitivamente l'SD-6 e vendicare la morte del fidanzato. Sydney è posta sotto il comando dell'agente Vaughn, che istruisce Sydney ad essere una doppiogiochista. La sua missione è completare i suoi casi all'SD-6 e riportare quanto scoperto alla CIA.

Michael Vartan: Agente Michael Vaughn

Agente della CIA incaricato di seguire Sydney nelle contro-missioni all'SD-6, per carpire informazioni da fornire alla stessa CIA. Innamorato di Sydney fin dal primo momento; la loro relazione però è molto difficile e tormentata da sostenere in pubblico a causa del loro lavoro.
Victor Garber: Ag. Jack Bristow

E' il padre di Sydney, arruolato dall'SD-6 e agente doppio giochista per la CIA assieme alla figlia, con la quale è freddo e distaccato. Una persona che nasconde molti segreti..
Ron Rifkin: Arvin Sloane

A capo dell'SD-6, e successivamente altre organizzazioni segrete, ossessionato dai manufatti di Rambaldi, che nascondono grandi misteri. Molto pericoloso e inaffidabile, il principale nemico di Sydney.
Carl Lumbly: Ag. Marcus Dixon

Collega e partner di Sydney all'SD-6. Sposato con Diane, ha due figli. Come tutti gli agenti è tenuto al segreto, ossia la famiglia crede che lavori in banca e crede di lavorare per la CIA.
Quando l'SD-6 Viene tolto di mezzo, inizia a lavorare con la vera CIA e la moglie sarà uccisa in un attentato organizzato da Arvin Sloane. In seguito diventerà anche direttore della CIA.
Kevin Weisman: Ag. Marshall Flinkman

Collega di Sydney all'SD-6, e successivamente alla CIA, personaggio chiave per le missioni, è il genio dell'elettronica.
Greg Grunberg: Ag. Eric Weiss

E' un collega di Vaughn alla CIA, aiuta nelle missioni operative i suoi colleghi.
Avrà poi una storia con Nadia Santos.
David Anders: Sig. Julian Sark
Pericoloso terrorista, alleato con Arvin Sloane e Irina Derevko.
Bradley Cooper: Will Tippin (s.1-2,3)
Amico di Sydney, della quale è da sempre segretamente innamorato, incontrerà molti problemi per le sue ricerche giornalistiche sull'SD-6..
Merrin Dungey: Francie Calfo (s.1-2)

Francie è la migliore amica di Sydney, vivono assieme.
Verrà "duplicata" per spiare meglio le mosse della CIA.
Lena Olin: Irina Derevko (Laura Bristow) (s.2,4,5)

Madre di Sydney e moglie di Jack.
Creduta morta in un incidente d'auto col nome di Laura Bristow, in realtà è una spia del KGB che si chiama Irina Derevko e che ha sposato Jack per carpirgli informazioni segrete sul governo americano.
Melissa George: Ag. Lauren Reed (s.3)

Moglie e collega di Michael Vaughn, anche lei ha dei segreti..
Lavora per la "Convenzione"
Mia Maestro: Nadia Santos (s.3-4,5)

E' la sorellastra di Sydney.
Concepita da una relazione segreta tra Arvin Sloane e Irina Derevko, anche lei agente segreto
Rachel Nichols: Rachel Gibson (s.5)

Una donna che ha molto in comune con Sydney..Reclutata poi dall'APO.
Balthazar Getty: Tom Grace (s.5)

Nuovo agente reclutato dall'APO.
Élodie Bouchez: Renée Rienne (s.5)

Una fuggitiva ricercata dalla CIA che collabora con Sydney.
Amy Acker: Kelly Peyton (s.5)

Migliore amica di Rachel Gibson, nasconde molti segreti..
Collaborerà con Irina e Sark..
Altri personaggi meno rilevanti:
Patricia Wettig: Dott.ssa Judy Barnett (s.1-3)
Terry O'Quinn: Assist. Dirett. FBI Kendall (s.1-2,3)
Amy Irving: Emily Sloane (s.1-2)
Evan Dexter Parke: Charlie Bernard (s.1)
Joey Slotnick: Ag. CIA Steven Haladki (s.1)
Ira Heiden: Ag. Rick McCarthy (s.2)
Isabella Rossellini: Katya Derevko (s.3-4)
Sonia Braga: Elena Derevko (s.4)