两位领衔主演陈伟霆和王千源，这次均是跟导演陈嘉上的第一次合作。但两人表示，拍摄时，他们很快就融入了整个剧组彼此信任、毫无杂念、专心创作的氛围。很多时候，我们演完一条效果不错的，导演会提出：‘再用一种别的方法演演看？’然后我们试了一下，果然效果又不一样。有时我们自己也会提出：‘这场戏，想试试那样演会不会更好。’导演也都鼓励我们大胆尝试。而本剧男女主演，更是颜值吸睛，气场全开。一位是能唱能跳的新生代男演员陈瑞丰，身高1米92的他从小苦练国际芭蕾舞，气质儒雅绅士，先后出演《影后的复仇》、《命中注定的公主》和《风起云舒》等多部热播影视剧。此次饰演《郡王与我心相照》中有情有义、英气十足的郡王白忆寒，古装造型不仅帅气逼人，自带气场的他更与角色完美贴合，于霸气外露的眼神中暗含似水柔情，完美诠释出郡主气宇不凡、敢爱敢当的人物特质。出演不知自己亲爹是皇帝的女主角邓灵枢同是万里挑一，集美貌外表与灵动气质于一身的她早已参演过《这丫环用不起》、《九龙笔》和《紧急救援番外篇》等多部影视剧。百变多样的演技搭配纯情精致的面容，让邓灵枢与《郡王与我心相照》中女扮男装的怜香在外形上无缝衔接。加上她眉宇之间自带一种飒爽英姿的高光气质，古装造型更是魅力逼人，与陈瑞丰扮演的郡王白忆寒所组的甜宠CP精致养眼，不禁令人期待他们尽早在银幕上施展甜蜜功效，合体发糖。而两位关键配角分别由被誉为明日之星的北京电影学院优秀学生杨梓晴，和曾主演过《青春38度》《金陵神捕》《烛仙》等多部影视剧男主角的郑明洋出演，男俊女甜的亮眼组合让整个故事丰满立体的同时，也为两位主角一路过关斩将最终修成正果的爱情冒险注入更多维度的浪漫看点。