由於該劇年代跨度大，貫穿全程的主演很多，每個演員的戲份都很重，因此在選擇演員的問題上耗時良久。投資方表示，演員就是要選用最適合的人。將全國的熱門的實力演員篩選數遍之後，確定男主角“耿震山”由曾經主演《刑警隊長》、《導彈旅長》、《父親》、《新四軍》、《大哥》、《水落石出》馮國慶飾演，“耿西北”由《激情燃燒的歲月Ⅱ》劉躍軍飾演、“姬書光”由《千秋家國夢》、《警察李久平》、《關中刀客》的塗淩飾演。“何文秀”由《天不藏奸》、《日落紫禁城》等劇的郭曉曉飾演。雖然都不是大腕，但他們都是常年在熒屏上歷練的30歲左右的實力派演員。其它幾名主演也基本是年輕的新面孔。安戰軍表示選擇演員的標準是，基本功好，有爆發力，控制能力強，表演時有壹股勁。他說“我喜歡有才華、有個性的演員，老實勤奮型的我也喜歡，但是有才華，不勤奮的就不成。壹句話，做演員，最重要的還是做人。有些年輕演員，雖然調皮，但演戲有靈氣。工作是工作，玩是玩。我有時逗他們玩，有時候罵他，逗得他們氣得鼓鼓的，把他的情緒都罵出來，我就高興了。跟我合作過的演員都知道我，我就是喜歡反常。” 《激情燃燒的歲月3——國脈》央視八套黃金時間熱播，這部電視劇這段時間吸引了壹批中年觀眾。該劇的女主角郭曉曉揭秘了該劇拍攝中的壹些內幕故事。
在劇中出演何秀文的郭曉曉說：“劇組是由壹群玩命的人組成的。”劇中許多場景需要到青海的格爾木拍攝，其中有不少淋雨、落水的場面，有些演員看完劇本掉頭就走，而馮國慶、郭曉曉這些鐵了心跟定導演的演員們，在拍攝中拿出了玩命的狀態。面對刺骨的河水，郭曉曉咬著牙壹遍遍往裏跳。“本來事先做好了充足準備，我們還專門向打魚人定做了橡膠衣，可是拿到手才發現衣口太小，人鉆不進去，只好拿剪刀剪。結果衣服穿在身上冰水不斷往裏灌，鉆心的冷。”後來，有人想出辦法拿保鮮膜纏住腰，即使這樣，郭曉曉壹次次地在水裏掙紮後還是昏了過去。
《激情Ⅲ----國脈》的拍攝路線從北京延慶壹路轉戰到河北懷來最後抵達青藏高原，拍攝過程可謂艱苦卓絕。因此開機前半個月，演員們就開始了“封閉式”集訓，每天排戲，仿佛又回到了校園時代，大家創作狀態非常好，而且越挖掘越覺得劇中人物有深度。劇組在北京拍攝壹個月後，轉戰到青海又拍攝了兩個月。在青海的拍攝條件相當艱苦，演員還要克服高原反應。為了演好這部戲，所有的演員每天都自發爬山，為的是鍛煉好身體，以便完成電視劇艱苦拍攝。主演馮國慶告訴記者，他演了這麽多年的戲，也碰到過好劇本，但像這部劇把人物命運寫得如此深刻的還是頭壹回。安戰軍是非常優秀的專業導演，他在拍戲現場對演員要求很高。戲拍了壹個多月了，90%的戲是壹口氣拍完，這對演員的表演是個考驗，表演稍差的演員壓力都很大。每拍完壹個長鏡頭，現場的工作人員都會高興得鼓掌慶祝。”
另壹方面《激情Ⅲ----國脈》是壹部“內容大片”，跨越了五十年的時間，營造這種逝去歲月的氛圍是很困難的，不僅有室內的情感戲，還有鐵路建設中鉆山洞、塌方等宏大的場面戲。炮火硝煙、鐵路修建、暴雨、馬群、人海……這壹系列大場面隨處可見，也使制作難度增加了壹倍。在延慶拍攝現場，劇組特地制作了逼真的戰爭的場景，深壹米長數十米的壕溝，上千斤炸藥，職業演員與上千名群眾演員完成引爆炸藥炸毀鐵路與國民黨作戰的場面，為營造逼真的場面，所有的準備與防範措施都必須安排妥當，對劇組和制片方來說無疑是非常巨大的考驗。像這樣的大場面有許多，劇中展示了寶蘭線、蘭新線、蘭青線、青藏線幾條鐵路的建設過程，場面戲少不了。劇組還特意從壹家鋼鐵廠借調來壹個50年代初的火車頭，上千名群眾演員，每拍壹個鏡頭火車都要開動壹次，由於火車頭太沈舊，每開動壹次都要維修，維修壹次就是數千元。如果拍成壹部電影，起碼要三千萬以上的投資，電視劇雖然沒有這樣的投資，但制作投資也很可觀。 安戰軍坦言：“不誇張地說，這部劇絕對是‘內容大片’，甚至內容豐富和深厚的程度超越了前兩部“激情”。在談到當初接拍《激情Ⅲ---國脈》時，安戰軍還有頗多感觸。由於在接拍該劇之前，已經連著拍了四部電影的安戰軍，打算拍壹部小電視劇來緩沖壹下自己，但是看了很多劇本，都不太喜歡。直到制片人馬建安把這個劇本擺到他面前的時候，壹下子被吸引住了。安導由衷地講，《激情Ⅲ---國脈》壹是部不可多得的題材，故事跨越了五十多年，跨度很大，也很震撼，它不是壹個單純的故事，而是建國後鐵路建設者群體的命運變遷和精神面貌的變化，非常有意思，看完就愛不釋手了。雖然這部劇與前兩部“激情”戲在情節上沒有關聯，但自始至終洋溢的“激情”卻是戲***通的，都是圍繞著感情的撕裂和歷史的變化對人的影響這幾方面展開的，很多地方做得比較極致。《激情Ⅰ》重在壹個人物，《激情Ⅲ---國脈》則平均分攤給了五個人，這部戲如果僅靠壹個人支撐不夠分量，群戲才顯立體，而且每個情感的組成不壹樣，演繹的方式也不壹樣。安導嚴肅地說：“我這人憂國憂民，這個是現實題材的，所以我很喜歡。影視本身承載著社會責任，所以我就想踏踏實實地把這個《國脈》拍好了，奉獻給大家。”盡管雖然有前兩部“激情”劇的成功在先，安導還是滿懷信心地向制片方下了如此堅定的保證。
不僅導演安戰軍有這樣的信心，就連所有主創人員也壹樣有這樣的決心。劉躍軍是《激情Ⅲ---國脈》的編劇，也是主要角色“耿西北”的扮演者。他出生在鐵路家庭，從小耳聞目睹的都是鐵路工人的工作和生活，創作之初他原本想寫壹部關於鐵路工人的故事獻給父母，但在寫作過程中，壹種強烈的責任感在他心中油然而升：中國西部鐵路建設的歷史代表著***和國的發展史，那些默默無聞的鐵路建設者，在那些艱苦歲月中，憑著對鐵路的熱愛，用血淚和生命鋪就成了國家的大動脈，實現了不可能的任務。劉躍軍將這種責任感轉化為噴薄而出的創作熱情，將建設青藏鐵路這壹人類偉大的壯舉用洋洋灑灑數十萬字的劇本完整再現出來。
劇本在創作之初就吸引了投資方長安影視的註意，果斷地購買了該劇的版權。投資方表示該劇具有較高的文學價值和重大的社會意義，是不可多得了主旋律作品，並力邀擅長拍攝主旋律題材的安戰軍擔任導演。劇本壹誕生就吸引了壹大批影視精英的關註，“金雞獎”最佳攝像師蔡抒南，美術楊寶成、錄音關鍵等紛紛加盟劇組，為這部劇的質量保證增加至關重要的法碼。在該劇的演員確定上依然延續了前兩部“激情”的特點：實力+特點。《激情燃燒的歲月》是在默默無聞中火起來的，當時起用了知名度不高的孫海英作男壹號，但是長安影視還是沒有忘記找到知名度高的呂麗萍(blog)給孫海英做“綠葉”。用演員的知名度帶動影視劇的知名度和收視率已成為業內人士的***識，但是在《激情Ⅲ》的演員中，馮國慶、劉躍軍、塗淩、郭東文、郭鐵成、郭曉曉(blog)……，雖非耳熟能詳，但都是有實力的演員。