《震撼世界的七日》以时间为序，讲述四川汶川大地震发生后7日内震撼人心的故事。剧中涉及人物众多，蒋敏、王毅等抗震救灾一线众多英模、“敬礼娃娃”郎铮等大众熟悉的人物将再现荧屏。该剧阵容庞大，共有41位演员参加，陈宝国、蒋雯丽、孙俪、赵薇、刘烨、范伟等众多明星都主动请缨拍摄，义务出演。
蒋雯丽扮演一名战斗在一线的医务人员；擅长演喜剧的范伟扮演了一位失去孩子的悲痛父亲；香港演员罗嘉良扮演一名抢险战士；孙俪扮演一名地震遇难者的妻子，在地震发生后，她千里寻夫；曾志伟扮演那个将爱妻尸体绑在身后，送其火化的感人丈夫……在拍摄过程中，虽然是在演戏，但在真实的废墟中拍摄，演员们常常会被眼前的一切所震撼。扮演解放军救援部队上校的香港演员魏骏杰在拍一场消防队员在废墟中救人的戏时感叹道：“我一站在废墟前面，用不了五分钟就想哭。”
片中饰演女警蒋敏的童蕾不仅查阅大量关于蒋敏事迹的新闻报道和资料，还在拍摄间隙，通过蒋敏的同事了解到了更多生活中蒋敏的点点滴滴，出色地扮演了蒋敏的角色。