1998年，來自西安交大的“少年班”導師周知庸（孫紅雷 飾），前往全國各處尋找智商超群的天才少年，最終被選出的22個少年將被賦予艱巨的使命。少年吳未（董子健 飾）就是其中的一員，在這個特殊的班級里，他先后認識了有暴力傾向的麥克（王櫟鑫 飾）、小天才方厚正（李佳奇 飾）、“神棍”王大法（柳希龍 飾），以及聰明卻冷若冰霜的周蘭（周冬雨 飾）...[更多]
周知庸
孫紅雷 飾外表儒雅、城府頗深的少年班導師。大學教授，學術精英，性情偏執，完美主義者，有留德背景。
周蘭
周冬雨 飾孤僻但極端聰明的少女，高智商碾壓一眾男同學，成為少年班解題小組中唯一入選的女生。暗戀麥克。
吳未
董子健 飾混入少年班的天才少年，是幾位天才少年中的“平凡英雄”。生性拘謹，為人謙和，略帶自卑，善良可愛。一直默默喜歡并關注著周蘭。
麥克
王櫟鑫 飾無敵小霸王，一天不打架就渾身癢的古惑仔。多次追求江依琳未果。
王大法
柳希龍 飾來自農村，從小和算命先生長大，精通術數易經，整天不上課，討厭洗澡。
方厚正
李佳奇 飾孩童的外形，超人的智商，堪稱數學天才。
江依琳
夏天 飾校園女神，全校男生的夢中女神，擅長舞蹈、籃球。
秦海
王森 飾校園里的體育健將，性格驕橫跋扈，是片中一個極具悲情色彩的角色。
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