赵又廷
冯绍峰
林更新
总制片人王中磊[微博]形容《狄仁杰之神都龙王》中的“神探三人组”是一个“缺一不可的职场团队”：“一个一出场就很牛的大理寺高管(尉迟真金)，一个听说在外面混得不错的牛人(狄仁杰)，还有一个既有一技之长又可以调节气氛的员工(沙陀忠)。”
徐克、陈国富、王中磊三人一手打造了“狄仁杰”这块金字招牌，此次三人又携《神都龙王》卷土重来。而这次徐克认为《神都龙王》的目标不仅是一部好看的商业电影那么简单，他更希望将“狄仁杰”系列打造成一个经典，“我希望‘狄仁杰’中的奇案，会让观众觉得很庞大，并且在别的地方看不到。我希望让狄仁杰在世界神探的殿堂上有一个位置，让他更有魅力”，徐克如是说。
此次《神都龙王》的三位主角将从狄仁杰的青年时期进入，由赵又廷[微博]、冯绍峰[微博]、林更新[微博]分别饰演狄仁杰、尉迟真金和沙陀忠，他们三人性格各异，各司其职，通过他们的智、勇、萌在凶险的案情中化险为夷，最终破解“龙王案”。
智学霸狄仁杰
“你大理寺素来破案神速，十天之内查不出真相，提头来见。”刘嘉玲[微博]饰演的武则天轻描淡写的一句授命，拉开了《神都龙王》的序幕，也改变了三个年轻人的命运。
有刘德华版珠玉在前，赵又廷表示饰演青年版狄仁杰很有挑战。开拍前，他跟徐克碰了三次面，本想跟导演取取经，结果很多时候都在侃和狄仁杰无关的内容，比如“他常常潜水，他有多少个执照，他很厉害”，但作为演员的赵又廷就比较心急火燎，“我想说，导演，可以跟我讲一下狄仁杰到底是怎么样的吗？可还没怎么讲，就拍了”。并且在拍摄过程中，往往都是一条过。于是赵又廷很没底，“我就觉得是我被放弃了吗？还是他觉得这个演员只能到这个位置，我是很需要激励的演员，如果你不说，我就不知道要怎么样，后来就这样一直拍。有一天跟南生姐聊天，我就问她，现在状况是怎样，我都一条过，她说如果你觉得自己没有问题，导演也没有讲的话，就是没问题了。我想说‘是吗？那好吧’，就一路拍到现在。”
赵又廷版狄仁杰在片中属于“武功二三流”的角色，而走“术士”的智慧路线，通过读唇语、点穴等“才艺”和超强的推理能力查找真相。在意外阻止了一群强盗强掳“花魁”之后，狄仁杰获得赏识，最终得皇帝御赐亢龙锏，成为国家认证的“中国好神探”。而戏外的赵又廷同样心思缜密、精于“算计”。
冯绍峰爆料赵又廷在拍完每一场戏后都会做统计，“像是学理工科的”，计算拍摄进度和休息时间。这份精准和他在《致我们终将逝去的青春》中的“学霸”形象一模一样，而此番的表演就连徐克导演都夸赞赵又廷是一个“别人想不到”的选择，一举一动都非常符合且超越了他对这个角色的预期。
据徐克透露，《神都龙王》的打斗场面比《龙门飞甲》多了不止一倍两倍，而且难度要高得多。所以“狄仁杰”也承担了一部分打戏，而在最后的关键场景“蝙蝠岛”中，这个武功“二三流”的角色同样上演了一场惊险刺激的“极限运动”。或许是身手不够“敏捷”，在这场峭壁大战中，赵又廷毁掉了一块两千多美金的镜片，他很不好意思地解释了“意外”过程：“那天要拍我拿一个夜光石丢给绍峰。我觉得只是拿起来丢会有点娘，没有气势，就设计了一个很帅的方式。但拍近景空间很小，机器就在前面，一丢就把机器上的玻璃敲碎了，而这块玻璃正是那块两千多美金的玻璃。”
勇好战分子尉迟真金
与狄仁杰正相反，冯绍峰饰演的尉迟真金则变身“打星”。冯绍峰诉苦：“武戏很难拍，十天才拍两分钟，永远都在开工，永远在打。”
导演徐克和监制陈国富创造了尉迟真金这个亦正亦邪的角色，徐克更坦言：“我要设计一个比裴东来更厉害的人物出来。”冯绍峰形容这个人物“像一匹饿狼”。
尉迟真金是大理寺卿，年少得志，有一种不怒自威的气质，作为唐朝最高司法机构，“龙王案”的调查从大理寺开始，而冯绍峰饰演的这位大理寺“首席执行官”尉迟真金，就成了“最惨”的人。动作导演元彬此前与冯绍峰合作过，他说：“冯绍峰没有一种硬的身体，他是油油的，我想这个戏他不能这样子，要往死里打，才能表现角色的东西。”
演公子哥出身的冯绍峰从未想过自己还能吃打戏这碗饭，《神都龙王》里的打戏他一场不落全参与了，到剧组第一天他就打蒙了——“我记得那时横店下了20多天的雨，但那天拍戏却是暴晒，将近40摄氏度，一上来就是我的动作戏，一个镜头拍了十几二十遍，我当时已经中暑了，打到后面已经蒙了”。还有一场码头大战鳌皇的戏特别危险，“拍到最后我豁出去了，因为我很怕他们用替身，所以那时候激发了潜能，什么都不怕，拼了命把这个镜头完成，我希望观众能很清楚地在电影上映时看到我的脸。”
萌科学家沙陀忠
比起狄仁杰的神机妙算和尉迟真金的虎虎生威，林更新饰演的沙陀忠则轻松诙谐许多，比如他有异性恐惧症，一见Angelababy饰演的“花魁”就羞得脸红；即便被狄仁杰耍得团团转还死心塌地地做“忠犬”。徐克对林更新的表现给予很高评价：“林更新一出来就让我觉得他就是梁家辉的前身。”陈国富更盛赞夹在狄仁杰和尉迟真金冲突中间的“萌神”沙陀忠是“神来之笔”。
沙陀忠除了医术高超之外，还是一个“科学家”，狄仁杰在燕子楼中发现的线索，都可以由沙陀忠的“科学依据”给出合理的解释。影片动作指导林峰还介绍了沙陀忠的“特殊装备”：“他有一个‘百宝囊’，里面是他师父传给他的一些药物和工具，包罗万象，甚至连计时器都有，关键时刻拿出东西来就可以解决问题。”
“科学家”林更新的这个“小叮当的口袋”帮助“神探三人组”在“燕子楼”地图上解开了层层谜团，将案情指向最终的隐藏地图。
除此之外，林更新透露他在戏中还负责捣乱：“我不负责打戏，但每一场打戏我都会参与，我负责给狄仁杰找麻烦，被他们救，沙陀忠总会在战场上找到一些乐趣。在沙陀忠这个角色身上，虽然没有感情戏，但还是有很多看点。例如我们在一场大规模的打架活动中，我们大理寺对阵敌方霍义这一帮人，很危险很紧张，我会做一些令人想象不到的事，狄仁杰都快死掉了，我还在为了一种好奇来做自己的事。”(此处真爱生命，远离剧透)
三人行一个都不能少
值得一提的是，不仅在《神都龙王》的拍摄中，冯绍峰、赵又廷、林更新饰演的“神探三人组”几乎形影不离，在戏外三位帅哥更是结下兄弟友谊。
冯绍峰谈到戏中冷峻严苛的尉迟真金还显得有些不好意思：“我对赵又廷很抱歉，我在戏里没有给过他一次好脸色看，每次都凶巴巴的。这部戏中我们三个人是一个team，缺一不可，有点像《名侦探柯南》那样的一个小团队在一起行动。”
在赵又廷看来：“狄仁杰跟尉迟真金之间的关系小心翼翼，又很敏感，像一对恋人，我要观察他，注意他的情绪，说他想听的话。”
而戏中赵又廷和林更新的角色更像福尔摩斯与华生，“可能某一个人离开某一个人，另一方不会把一件事做得那么到位，狄仁杰有他的智慧，但也有一些具体操作需要人来协助”，林更新说。
赵又廷眼里的林更新则是喜怒哀乐都在脸上的“蛮贴心的小孩”，虽然他“超级善变”。“比如他说‘晚上吃饭吧’，我说‘好啊，吃什么’，他说‘吃这个，不然吃那个好了’，后来他说‘今天不吃饭了，好累啊’。所以，不知道怎么讲，可能跟他的感情很好，与他幼稚的地方很相似，笑点也类似，又爱打游戏，加上我们是呆在剧组最久的两个人，两个孤独寂寞的男人，只好日久生情，‘在一起’了。”
