Dàn diễn viên được chọn từ hơn 1.000 người, qua các buổi casting ở Hà Nội, TP HCM. Trước khi quay, họ được tham gia huấn luyện võ thuật, tác phong, một số kỹ năng chiến đấu.
Nhân vật trung tâm là các anh lính trẻ trong Tiểu đội 1. Đỗ Nhật Hoàng vào vai Cường, một trí thức yêu nước, ấp ủ nhiều lý tưởng. Anh đại diện cho lớp sinh viên “xếp bút nghiên lên đường chiến đấu”.
Diễn viên quê ở Nha Trang, cao 1,8 m, từng là vũ công. Trước Mưa đỏ, anh gây chú ý với vai Phúc phim Ngày xưa có một chuyện tình.