孫怡飾演黎璃,黎璃身材瘦小卻蘊藏無限能量,五官并不精致卻也干凈和諧,同時也是一個堅強、樂觀、富有正義感的平凡女孩。在高中時代與裴尚軒水火不容,但經過相處,黎璃對裴尚軒改觀,并進行了長達15年之久的暗戀。
鄧倫飾演柳千仁,由于黎璃的母親和柳千仁的父親再婚,所以柳千仁是黎璃名義上的"哥哥"。柳千仁對于這個重組家庭后誕生的妹妹起初是帶著恨意的,甚至總是挑起各種事端折磨著黎璃,但慢慢地柳千仁愛上了堅強善良又執著的黎璃。黎璃暗戀裴尚軒十五年,而柳千仁對黎璃的暗戀也有十五年。
《十五年等待候鳥》作為兩人第二次合作,這次一同出演《十五年等待候鳥》,不僅引領了校園偶像劇的回歸,給熒屏帶來了一抹青春的色彩,拍起戲來也是更加地默契。
不過面對親切的老朋友,兩人在拍戲過程中也是沒少笑場,雖然拍戲時歡樂多多,但戲里鄧倫飾演的柳千仁和孫怡所飾演的黎璃兩人的關系可是夠虐的,黎璃的母親和柳千仁的父親再婚,所以劇中柳千仁是黎璃名義上的"哥哥"。