《女子炸弹英雄》于2011年7月在横店开拍，该剧延续了上一部的故事，仍然以女子和炸弹为主题，继《女子炸弹部队》之后，原班人马齐聚一堂，又开始了艰苦的拍摄历程。
李振 马宁 白云峰 郝岩 闫肃 王珂
佟大为 应采儿 勾峰 柯素云 董璇 陈奕霖 庄庆宁 刘丽 熊乃瑾 王珂达 孙亦沐
刘涛 王珂 阚清子 纪凌尘 陈翔 易烊千玺
沙溢 金巧巧 文清 王珂 张光北 于越
王新华
胡馨尹 谢炎风 朱苓 傅汉源 王新宇
上白 许曦文 王新忠
韩庚 唐嫣 吴京 莫文蔚 张超 张瑶 王一博 钟欣潼 谢楠 何炅 胡静 黄征 刘镇伟 曹承衍 周艺轩 元奎 吕建民 飞儿 杜娟 王新刚 柴格 周瑾 郑文政 叶浏 刘静 彭鑫彤 西伟 余光洪
肖央 任达华 文咏珊 陈雨锶 宋洋 李治廷 张世 尹子维 姜皓文 陈昊 周楚濋 王昊泽 强巴才丹
何超仪 夏凡 谢承均 周楚濋 大庆
高捷 刘畊宏 周晓鸥 洪剑涛 周楚濋
范逸臣 立威廉 修杰楷 周楚濋 邱胜翊 戎祥
邱胜翊 林爽 三浦贵大 马羚 刘惠 吴毅将
林爽 郑奇 火喻 陈野 刘丽娟
高鑫 谢仙 叶全真 张天其 林爽 刘雪华 岳跃利 俞小凡 郭军 孙天宇 龙隆 温阳 田丽 齐千郡 吴晴 刘威 钟夫翔
刘涛 赵子琪 奚美娟 巫刚 林爽 杨冬 雷诺儿 董晓燕
杨烁 张檬 商侃 王伟源 蔡子伦 邹涵虹 王泽宗 周浩东 禹童 曾虹畅 严艺丹
谢雨桐 梁林琳 褚栓忠 邹涵虹 武笑羽
王珂 王新 王艺霖 蒲冰墨 邹俊百
安以轩 冯远征 安钧璨 姚橹 蒲冰墨
鲁克·高斯 方·基默 迈克·哈顿 保罗·斯隆 尼克·瓦莱隆加 米尔塔·米切尔 Veronika Bozeman 穆里尔·特里奥
鲁克·高斯 安娜·威尔逊-琼斯 彼得·吉尼斯 弗林·艾伦 Matilda Freeman Aneta Piotrowska Lowri Walton
迈克尔·加·怀特 鲁克·高斯 兰迪·库卓 奥维度·尼库勒斯库 伊莱亚斯·费金 Madalina Anea Grant Campbell George Remes Andreea Diac Michaela Holla Bogdan Farcas 丹·凯德
罗素·克劳 瑞恩·高斯林 安格瑞·赖斯 马特·波莫 玛格丽特·库里 亚雅·达科斯塔
顾婷萱 侯勇 池华琼 陈楚翰 田成仁 常戎 李振起 游杰 郑仕明 张页川 李雨泽 巩立峰 陈笑非 李静 徐正运 王喜元 由立平 李君峰 王磊 刘国光 李影齐 王往 马少波 李潭 徐跃辉 李保民 罗帅 周期
王千源 宣璐 田中千绘 李雨泽 高大伟 张政勇 沈丹萍 高明 谢钢 范雷 马书良 姚刚 孔琳 董子武 张山 王政钧 文江 蔡纲 郭金杰 任鹏 康晞娅
陈德容 张若昀 陈昭荣 午马 陈莎莉 李雨泽 斓曦
周一围 郭京飞 郭晓婷 是安 张志坚 冯嘉怡 何赛飞 周野芒 赵帅 李雨泽 黄彦麟 左佰学 郑强 杨洪武
王鼎 程放 弭金 张哲旭 杨舒维
黄维德 沈晓海 刘添月 路晨 何琢言 萨得瓦·协塔贡 陈继铭 汤镇宗
江珊 牛犇 杜源
陈信喆 谌玮琦 黄志文 刘育同
黄宥明 徐洁儿 曹骏
唐嫣 张檬 戚薇 陈楚河 邱泽
宋伊人 王佑硕
李宏毅 赵露思 吴俊余 姜嫄 盛蕙子 刘怡潼
张雪迎 毕雯珺 郭品超 代斯 林妍柔 郭笑天 毛方圆 李雨洋 春雨 李欣燃 施南 张冕宸
黄玮 牛宝亿 叶啸秋 闵文 陈南 纪志钧
张国立 闫妮 高晓菲 高玉庆 谭洋 刘立 初俊辰 周建鹏 孙铱 樊昱君 曾肖龙 朱怀旭 孙岚 郑业成 郑强
宋佳 佟大为 蒋欣 李佳航 张国立 刘楚恬 李一情 单禹豪 武泽锦熙 吴玉芳 朱茵 吴越 贾顺治 柳珊 章涛 鹤男 符冲 朱亚英 周德华 王自健 吴超 张璐 栾西子 蒲诗韵 卜冠今 范帅琦 李小燕 刘志云 李至强 曹毅 黄筱琳 陆忠 郑晓婉 朱国昱 陈琦 梅年佳 王小米 邹晨蕾 徐雨彤 何菁瑶 杨子杰 毛豆
演员：王鼎 程放 弭金 张哲旭 杨舒维
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演员：黄维德 沈晓海 刘添月 路晨 何琢言 萨得瓦·协塔贡 陈继铭 汤镇宗
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演员：江珊 牛犇 杜源
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