六位女主演中，苗苗飾演何小萍，因“不良習氣”屢次遭到文工團其他人的歧視與排斥。鐘楚曦飾演蕭穗子，她是故事的講述者，也是編劇嚴歌苓的化身。其他四位新人，楊采鈺飾演文工團獨唱林丁丁，李曉峰飾演高干子弟郝淑雯，王可如和隋源分別飾演舞蹈演員小芭蕾和卓瑪。

不少導演都有講述自己青春記憶的作品。馮小剛認為，《陽光燦爛的日子》是姜文當導演拍攝的第一部作品，記憶更鮮活。但他年近花甲才開始追憶芳華，“因此略去了很多不重要的，留下的全是重要的記憶，美感被放大，內心感動會更多。”不過，他承認，拍《芳華》雖是自己的愿望，但片中故事完全來自嚴歌苓小說，與他當年的經歷沒有任何關聯(lián)，黃軒飾演的男主角劉峰也完全沒有馮小剛年輕時的影子。馮小剛調侃，“劉峰在部隊是一個非常好的人，很善良，我就不是了。”

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