Điểm nổi bật “gây thương nhớ” của nhân vật Miền, cũng là lợi thế của diễn viên Ngọc Xuân từ vòng tuyển chọn chính là đôi mắt ẩn chứa nhiều cảm xúc và nụ cười rạng rỡ. Sinh năm 1999, Ngọc Xuân vừa khởi đầu con đường nghệ thuật trong thời gian gần đây. Năm 2022, cô tham gia diễn xuất trong phim truyền hình Giấc mơ của mẹ và một số MV sau đó.
Trên mạng xã hội, Ngọc Xuân có hàng chục nghìn người theo dõi qua những hình ảnh đời thường tràn đầy năng lượng tích cực, phong cách nữ tính, giản dị và nhẹ nhàng. Để vào vai Miền trong Ngày xưa có một chuyện tình, Ngọc Xuân đã dành thời gian luyện tập diễn xuất, nghiền ngẫm truyện dài của nhà văn Nguyễn Nhật Ánh cũng như xây dựng tình bạn thân thiết với hai bạn diễn Avin Lu và Đỗ Nhật Hoàng để tạo nên tương tác thoải mái, chân thật trên phim.
Ở Ngày xưa có một chuyện tình, Avin Lu đảm nhận vai Vinh “còm” – chàng trai thư sinh, tính tình ôn hòa và sống nội tâm. Trước khi tham gia dự án này, Avin Lu từng đảm nhận vai chính của Sài Gòn trong cơn mưa (2020) và nhân vật Trịnh Công Sơn thời trẻ trong bộ phim điện ảnh Em và Trịnh (2022).
Còn Đỗ Nhật Hoàng, sinh năm 1997, sẽ đảm nhận vai Phúc – chàng trai phong trần có ngoại hình rắn chắc, tính tình bộc trực và tràn đầy nhiệt huyết. Nam diễn viên nổi bật bởi vóc dáng cao lớn, khuôn mặt điển trai, từng xuất hiện trong chương trình Người ấy là ai 2022. Đỗ Nhật Hoàng cũng từng tham gia phim ngắn Bến bờ xa lắc (2023), các MV như Vì anh là soái ca (Đàm Vĩnh Hưng), Trái tim yếu đuối (Á hậu Thuý Vân), Tết xa hoá gần (Hoà Minzy)…
Bên cạnh ba diễn viên chính Avin Lu, Ngọc Xuân, Đỗ Nhật Hoàng diễn xuất nhân vật Vinh, Miền, Phúc ở thời kỳ trưởng thành – năm 17 tuổi, thì ba diễn viên nhí Thanh Tú, Bảo Tiên, Hạo Khang sẽ đảm nhận ba nhân vật vào thời thơ ấu – năm 12 tuổi. Đây đều là những gương mặt nhí quen thuộc trên màn ảnh Việt.
Thanh Tú từng tham gia phim truyền hình Gạo nếp gạo tẻ, Bảo Tiên đã bước chân vào con đường nghệ thuật khi mới 5 tuổi và lấn sân điện ảnh với vai “Trà Long nhí” đáng yêu trong phim Mắt biếc, còn Hạo Khang vừa tạo ấn tượng không nhỏ nhờ hoá thân thành bé An trong phim Đất rừng phương Nam bản điện ảnh.
