六位女主演中，苗苗饰演何小萍，因“不良习气”屡次遭到文工团其他人的歧视与排斥。钟楚曦饰演萧穗子，她是故事的讲述者，也是编剧严歌苓的化身。其他四位新人，杨采钰饰演文工团独唱林丁丁，李晓峰饰演高干子弟郝淑雯，王可如和隋源分别饰演舞蹈演员小芭蕾和卓玛。
不少导演都有讲述自己青春记忆的作品。冯小刚认为，《阳光灿烂的日子》是姜文当导演拍摄的第一部作品，记忆更鲜活。但他年近花甲才开始追忆芳华，“因此略去了很多不重要的，留下的全是重要的记忆，美感被放大，内心感动会更多。”不过，他承认，拍《芳华》虽是自己的愿望，但片中故事完全来自严歌苓小说，与他当年的经历没有任何关联，黄轩饰演的男主角刘峰也完全没有冯小刚年轻时的影子。冯小刚调侃，“刘峰在部队是一个非常好的人，很善良，我就不是了。”
