《素描》的演員主要有鄭智薰、李東健、李善彬、鄭鎮榮、姜信日、林華映、李勝柱、金炯默、張書璟、劉多仁、周敏京、鄭宗烈、金升勛、樸鬥植等。
鄭智薰（Rain）在劇中飾演中部警察局的王牌刑警姜東秀。是以出色的直覺和執行力解決案件，憑借打破常規大無畏的調查方法，在警察幹部中也很有名的人物。某天，因定下婚約的戀人可疑地死去，為了尋找真相卷入了案件。
李東健在劇中飾演特種部門司令部的中士金道振。天生的體能加上系統的訓練從骨子裏都是特種兵，但是懷孕中的愛妻被人殺害了，為此謀劃了復仇，在這個過程中與姜東秀形成了對立。
李先彬飾演三日內能素描出未來的女刑警。
鄭進永在劇中飾演了無論在任何情況下都毫不動搖的冷靜和從容的張泰俊。