《五星红旗迎风飘扬2》承接“两弹一星”的故事，从1970年4月我国第一颗人造卫星上天写起，着力塑造毛泽东、周恩来、邓小平等老一辈革命家运筹帷幄，在复杂多变和严峻的国际环境中，审时度势，从容应对，始终立于主动地位。为了维护祖国的主权、领土完整和民族尊严，他们进行的坚定而有理有力的斗争，在严重困难面前，他们带领全国人民，迎难而上，以不屈的姿态和昂扬的精神面貌去战胜和克服困难，终于走出了一条中国特色的社会主义道路。
陶泽如 刘之冰 印小天 吴越 唐国强 邓超
唐国强 许文广 王伍福
唐国强 李秀明 陈强
陈庭威 唐国强 王姬 梁馨
孙维民 黄薇 唐国强 卢奇 王伍福 杨步亭 赵力强 马晓伟 丁柳元 曾一萱 蒋依依 阿丽亚
唐国强 孙维民 王伍福 郭连文 于震 殷桃
郭凯敏 岳红 韩影 魏宗万 徐小健 陈继铭 孙琳琳 秦子越 高克非 陈萍 唐唐 陈姝 黄湘阳 孙维民 巩立峰 薛薇 甘于晓雪
温海波 王霙 孙维民 盖美
卢奇 郭刚 郜振峰 张铎 白国伟 吴蓓蓓
吴樾 王霙 刘劲 卢奇 王伍福 郭连文 谷伟 于娜 印小天
卢奇 李良涛 郭少雄 程文宽 黄力加
古月 孙飞虎 黄凯 邵宏来 刘怀正 郭法曾 路希 智一桐 刘锡田 卢奇 傅学诚 祝普恭 叶庆林 肖惠芳 丁笑宜 田甬 林中华 朱德承 陈国典 石维坚 刘之冰 肖立昂 张安安 郭柏松 鲍烈 陈学刚 陈继铭 潘家鸣 申云 马尔·丁斯 张连伏 李叔廉 维尔旦 黄小立 刘龙 张启德 张奕 卞正威 蒋伯平 星海 林农 赵庆华 牛星丽 佘晨光 金安歌 蔡文宝 段炼 胡德龙 余华基 翁国钧 刘潇潇 苏德 姚茂宗 张琦军 安振吉 许守钦 李永贵 李志良 李神童 郝岩 张江山 刘健 李宪军 李宪林 张国文 刘彤彦 王兴 黄
崔婕 杨树泉 马晓伟 温玉娟 牛笠
刘之冰 王晖 丁柳元 巫刚 荆明华 侯天来 周征波 王欢 刘继忠 赵晓明 马晓伟 侯祥玲 金鑫 李幼斌 冯恩鹤 颜世魁 黄品源
马晓伟 王奎荣
马晓伟 郑国霖 张永刚 高田昊 张晋 韩雯雯 周朗
安泽豪 范明 王雅捷 倪大红 卢杉 李兰迪
张晓晨 周奇奇 邓家佳
蓝天 石佳禾 王浩男 马睿韩 陶辉 郑授俊
霍建华 马思纯 张鲁一 王凯 尹正 章龄之 刘奕君 尹子维 曹苑 张昊唯 岳旸 霍桠明 崔心心 郭晓然 铁政 王永泉 孙梦佳
沈月 刘以豪 代云帆 闫桉 苏梦迪 林柏叡 黄思瑞
苗圃 魏积安 贾妮 王海地
陈国良 张倩铭 金钊 严影 强巴才丹 陈芳 李东赫 崔婧 张征
马晗亦 刘泰余 王智勇 赵慕颜
刘晶晶 席与立 张培 林默予 关丹莉
董勇 隋俊波 徐永革 石兆琪 哈斯高娃
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吴任远
演员：安泽豪 范明 王雅捷 倪大红 卢杉 李兰迪
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