Lê Thị Sen: nhân vật chính của truyện. Cô xuất thân từ gia đình nhà giáo, sau bỏ nhà đi gánh vữa công trường rồi trở thành một thợ tiện lành nghề. Sen đã kết hôn với Hiếu khi vẫn đang mang bé Hồng – là kết quả của một vụ hiếp dâm. Cả hai cũng có một người con chung tên Học.
Trần Lưu: một bộ đội chuyển ngành, vừa làm thợ doa vừa kiêm cả bí thư đoàn thanh niên công trường. Tuy trong công việc Lưu rất nghiêm túc và hăng hái nhưng trong tình yêu anh lại rất "nhát gái". Lưu từng có người yêu tên Muôn nhưng đã mất do bị máy bay địch bắn chết. Anh đem lòng yêu thầm Sen vì cô có nét giống Muôn và cũng vì sự hăng say trong lao động của cô.
Đặng Đình Hiếu: từng là đại đội trưởng của một trung đoàn nhưng đã bị hạ tầng công tác vì tính nóng nảy của mình. Hiếu gây được ấn tượng ban đầu với Sen khi cô biết anh từng công tác chung cùng Trà – anh trai của Sen và là một liệt sĩ. Sau đó, cả hai thành hôn với nhau. Cái chết của người cha do bị quy sai thành phần địa chủ trong cuộc Cải cách ruộng đất đã ám ảnh tâm trí Hiếu, khiến trong anh luôn có hai mảng sáng tối: khi thì hào hiệp vui vẻ, lúc lại chán nản bất cần.
Nguyễn Mai: tên thật là Võ Cảnh, từng làm con của lính Pháp. Về sau, anh gia nhập Quân đội Nhân dân Việt Nam. Anh đã đánh tráo giấy tờ với một thương binh sắp chết để cướp chiến công, rồi đổi tên thành Mai. Nhân vật này là một người lười nhác, luôn có suy nghĩ chệch khỏi cách mạng, có hành vi tán tỉnh và sàm sỡ các cô gái trong phân xưởng. Chính Mai sau này đã cấu kết với đồng bọn Nguyễn Song để lập kế hoạch hãm hiếp Sen trong đêm.
Bổn: đồng nghiệp của Sen, có chồng là một quân nhân nhưng đã mất vì chiến tranh. Cô luôn đồng hành, hỗ trợ Sen trong những bước đường vào đời và trưởng thành tại nhà máy.
Loan: bạn thân của Sen. Là một giáo viên sinh ra trong một gia đình khá giả, có điều kiện, cô đã khuyến khích Sen đi đăng ký làm việc ở công trường nhà máy cơ khí và thông báo với Sen về tình hình cha mẹ ở nhà.
Bác Biền: một người thợ già dặn và là cựu chiến binh. Ông từng lập gia đình, nhưng vợ con ông sau này đều không may mắn qua đời trong chiến tranh. Bác Biền là người đã truyền dạy rất nhiều kinh nghiệm cho Sen cùng các hậu bối trong xưởng, cũng như hoạt động sôi nổi với công tác của nhà máy.
