导演
杨立新表示，这部戏就是当时的一段生活。在舞台上，看不见任何战争场景，台词里却到处硝烟弥漫。由
国家一级演员刘永明饰演的沈谦之教授，将联大教授的大家风范活灵活现地展现在舞台上，令人不仅回忆起联大的那段峥嵘岁月。在电影《十全九美》中饰演乌卡卡的省话剧团演员
李晓川在剧中成功转型，饰演沈谦之的儿子、进步青年沈天鹏，这次他“牺牲”在了前线。
在话剧《打工棚》里有出色表演的
刘永明，此次在《我的西南联大》中担任男主角。该角原计划由
杨立新自己扮演，原因是他对剧本也十分喜爱，
刘永明最开始是该角色的备角。
46岁的
刘永明身材高大，上台时身着长衫，脚穿剪刀口布鞋，往那一站，风骨立现。
刘永明说：“演教授这个角色不容易，既要表现出联大教授的大家风范，又要不让别人看着是在端架子，否则会让观众产生距离感。”
话剧团演员
童瑜饰演女主角唐若茵，剧中她是作家周作人的学生，同时是沈谦之教授的妻子。战争爆发，北大、清华、南开在大后方昆明组建西南联大，当时唐若茵并没有随同沈谦之一同前来昆明。
因为想念丈夫和子女，唐若茵从北京赶来昆明探亲。在剧中，
童瑜要将一个妻子和母亲的形象融为一体，既担心丈夫的安慰，又表现出战争中的母爱，当她好不容易见到久别的丈夫，却遭到了严厉的误解：沈谦之认为，妻子是受了周作人鼓动，要来劝自己回北平的，为此他严厉地说：“你是来充当说客的吧？”唐若茵忍受着委屈，每时每刻都想着离开昆明，直到儿子牺牲在战场上后，她含着热泪说：“我不能离开这里了！”
在《十全九美》中饰演乌卡卡的
李晓川，饰演沈谦之的儿子沈天鹏，这位凭“淡定”一词以及夸张表演走红全国的云南演员，这次要演一个从不让家里操心的青年学生。他让人操心的事便是执意上前线，最后牺牲在战场上，情节十分感人。
从庄园管家的滑稽夸张成功转型到爱国青年的严肃沉稳，并让观众认可，
李晓川需要花点功夫。