齐耳的人物角色
桐生一(桐生 一(きりゅう はじめ)，声：关智一/寺岛拓笃)
灯代的同父异母哥哥，是泉光高中文艺社的毕业生，大学时留下“这个世界是错的”这句话后便离家出走并中辍大学，现在寄住在一十三的租屋中。
有着不输给寿来的中二病言行，现在是异能者集团“黑色十二枚之翼”(形式上)的领导者，并自称“雾龙·赫尔兜凯萨·路西·法斯特”，一样也有本专门记载中二思想的笔记本取名为“神所放弃的计划书Reverse Cross Record”，并在封面画上倒反的十字架，其手机背面也印了一样的图案。
称灯代为“在黑夜中嗤笑的二律反叛的魔女Endless Paradox(エンドレス パラドックス)”。
异能为“向愚者挥下堕天使的铁锤Lucifer's strike(ルシファーズ ストライク)”，可以自在操纵重力，并且能够制造出微型黑洞。异能战斗实力非常强悍，黑色十二枚之翼的早期成员除了一十三外的其余四人(芥川柳、奈津爱希、户木柊吾、游佐野梵塔姬雅)都是基于“不想与他为敌”而加入集团与之联手的。在精灵战争的各大势力间都有知名度，此外自己刻意宣传的别名“起始之堕天使”也渐渐广为人知(本人对此非常高兴)。
安藤寿来(安藤 寿来(あんどう じゅらい)，声：宫野真守/冈本信彦)
男主角，泉光高中二年一班，血型O型(自称王型)。
憧憬异能战斗的中二病患者，在社团中常因中二病言行被大家吐槽。英文翻译能力不差，但因翻出的内容常用中二词汇而让老师相当头痛。有本专门记载中二思想的笔记本取名为“红之圣书Bloody Bible”，该笔记本被灯代称为“黑历史笔记”。
文艺社成员所持有异能的命名者，并自称“基尔帝亚·真·咒雷”。
异能为无法燃烧东西也没有攻击力的“黑焰Dark and Dark(ダークアンドダーク)”，不过还是有接近人体体温的热度，虽然未必没用但无疑是所有异能中最中看不中用的。自从得了此能力后几乎照着三餐跟它打招呼，成了日常生活中依赖的心灵寄托。
觉醒第二阶段为“奏响终止符之人”跟第一阶段的黑焰外观一样为黑色火焰，但火焰温度异常的高、绝对无法熄灭并连本人也会被其灼伤，其他人的异能甚至是能力者本人都无法消除，能力觉醒时，使用“创始”做出断头台展断手臂，搭配“始原”瞬间复原后，再利用“创世”送往异空间。
曾经想在中学时放弃中二行为，在此时期因受到同班同学荒垣善也的欺负，以此为契机而结识相模静梦与双叶环，加上鸠子四人经常一起出游，与相模友好的以“小相相”、“寿来”互称，认为环与相模交往的状态是理所当然，在环对她哭诉被相模甩掉时感到无法接受，产生了想赌上一辈子守护她的决心，却随即遭到环的背叛，后来从相模口中得知了分手原因是由环的出轨导致，并查觉到自己只是在两人身上强加理想，并未与这两人相互理解，在深感绝望时，遇到当时中二病正盛的灯代(寿来并不知道是她)，被其教训一番后，感觉心灵得到了救赎，重新燃起了对中二的热情。
虽然举止时常中二而让人不堪其扰，不过该正经的时候也能迅速切换，同时内心实际上颇为成熟，在众人得到异能不久，陷入恐慌的时候安慰了众人。不知不觉成为了社团中被依赖的对象。
风间彻(風間 トオル Kazama Tōru)
日本配音员：真柴摩利
中国香港配音员：周文瑛(第1-315集、剧场版1-12、18-19)→周恩恩(第608集起、剧场版20起)
中国台湾配音员：李宛凤(第1-19集)→吕佩玉(第20-22集)→贺世芳(第23集至494集、剧场版1-19)→吴贵竹(第495集起、剧场版20起);刘如
游城十代(声优：KENN/台：何志威/港：郭俊廷)
男主角，能看见决斗怪兽的精灵，性格乐观开朗，对决斗有无比的热忱与兴致，但其他课程却时常打瞌睡，是库洛诺斯老师眼中的问题学生。
使用一套以各种属性的战士族所组成的元素英雄(E・HERO)牌组，最擅长的战术就是借由魔法卡“融合”产生各个强力或具有特殊效果的融合怪兽，常用怪兽是“E・HERO 火焰翼侠”，中后期改为“E・HERO 新宇侠”。在二年级遇见新空间使者后，他掌握了接触融合、平行世界融合等技巧，霸王十代觉醒后，还掌握了融合技巧中最高段的超融合，能将对手的怪兽作为自己的融合素材。
在前往决斗学院的途中，与传说决斗王武藤游戏相遇，并从其手中获得一张幸运卡“羽翼栗子球”。因为迟到、笔试成绩又差而被分发至欧西里斯红，但却通过了库洛诺斯的决斗入学考。
一年级时被获选为七精门钥匙的守护者，并开始和SEVEN STARS展开黑暗决斗。SEVEN STARS全军覆没后，还广受全校学生热烈欢呼(因为七人中有五人即是败给他)，全校学生也认为让他待在欧西里斯红实在太可惜。接着亦被幕后藏镜人影丸理事长指定为“三幻魔”对手，最终成功打倒三幻魔。
二年级时因败给艾德・菲尼克斯，受到“光之波动”的影响无法决斗，离开决斗学院途中遇到了来自新空间的使者，找回了对决斗的热忱与兴致，再度回到决斗学院与艾德・菲尼克斯一战，获得胜利。重新振作的游城十代，一方面与光之结社派来的刺客战斗，另一方面在学院举办的GX大赛上与职业选手对战，原本应该是最接近GX大赛冠军的游城十代，最后为了地球的存亡放弃夺冠机会，选择去阻止“光之波动”的计划，与斋王展开最后决战，获得胜利解除光之波动的威胁。
三年级时因“尤贝尔”的关系，决斗学院被传送到异世界，在两个世界的通力合作之下，成功的让决斗学院回到原来的世界。但为了迷失在异世界的约翰，十代等人再次前往异世界，在这里每场决斗都必须赌上性命。不断独自前进的游城十代，在同伴死亡和指摘下，被内心黑暗吞噬成了“霸王十代”，因为吉姆和奥布莱恩的牺牲终于让他恢复正常，可是自责的他无法再使用融合。然而丸藤亮的牺牲让他获得前进的力量，克服心理障碍救回约翰，并拯救尤贝尔。但这关系到12个次元的危机并未就此结束。
接受自己内心黑暗面的霸王十代，并和尤贝尔灵魂融合的游城十代，个性上有了极大的转变，变得比以前更冷静更沉着，使用能力时瞳孔颜色会改变(左绿右橘)，可以不受幻术的影响，并能让元素英雄・新宇侠实体化。
因为接连发生的三幻魔、光之波动和尤贝尔事件，造成时空扭曲让“黑暗魔王”来到这世界。在毕业前夕，众人都在为未来烦恼的时候，世界被“黑暗魔王”吞噬，十代最终击败“黑暗魔王”。毕业典礼结束后，众人还在舞会狂欢时，游城十代已经收拾好行李，准备一个人默默离开，却在羽翼小精灵的引导下，与传说中的决斗王武藤游戏进行毕业决斗，找回决斗的单纯快乐。之后带着大德寺老师的灵魂、猫咪法老，和尤贝尔一起四处旅行。
虽然没有参加任何正式大赛，但本身实力毋庸置疑。剧场版“～超融合!超越时空的羁绊～”里登场时被帕拉杜克斯称为第二代决斗王。
漫画版中幼年的十代受伤住院，却因此认识住在同一间医院的世界冠军响红叶，而开始踏上决斗者之路，更曾自己组成元素英雄牌库，和红叶的冠军牌库在医院顶楼展开引退比试，之后红叶将自己的冠军牌库交给他保管。在学院比赛获得亚军。后期十代想透过响老师之手将元素英雄归还给红叶，不过响老师希望他亲手交还，但之后他开始尝试使用假面英雄牌组。在黑暗完全复活后，和万丈目联手击败。漫画的结局为重演儿时回忆，十代以新人的身份挑战回归战场后连夺多座冠军的红叶。
漫画版使用的牌组同样也是元素英雄牌组，王牌卡为“E・HERO 地球侠”，后期则以利用速攻魔法卡“假面变化”，只用1只怪兽的代价就可以特殊召唤出同属性融合怪兽的“假面英雄”牌组当成自己的主力。
万丈目准(声优：松野太纪/台：梁兴昌/港：杨耀泰)
决斗学院的少数菁英之一，另有名侦探的身份，上头有两位哥哥。原使用地狱牌组及VWXYZ钢龙炮牌组，来到北方学院后使用过捡来的40张卡组成的临时牌组。返回后使用捣蛋三人组和武装龙混合牌组。曾经因为接受兄长的挑战而使用全零攻击力牌组。
喜欢他人称呼自己为万丈目先生，后谐音为闪电。口头禅是：我的名字是个、十、百、千、万丈目闪电。初期非常瞧不起十代，但还是会对他态度尊重，毕竟他打倒了库洛诺斯。不过在经历北方学院事件后，和十代等人成为朋友。暗恋明日香，在后期表现明显，曾为了和明日香约会而向其挑战决斗，惨败而未果。是明日香粉丝俱乐部的成员，拜其兄长天上院吹雪为恋爱师父。
是第一年三幻魔事件中七星门的守护者之一，被大德寺老师击败并夺走钥匙。第二年的光之结社事件中，被斋王琢磨击败并洗脑建立光之结社，接连击败明日香和学院众多学生，将学院大部分学生洗脑加入光之结社，扔掉了捣蛋三人组，在与捡回捣蛋三人组的游城十代的决斗中恢复神智，在第二年最后击败众多光之结社成员守护学院，并击败早乙女礼成为GX大赛冠军。第三年和十代一起前往异世界救助约翰，因落入陷阱而消失，在十代和尤贝尔战斗后复活，并返回人类世界。为了成为职业选手做了艾德的跟班，在“龙骑士 D-END”被盗事件解决后进入职业界，毕业后成为决斗职业选手。
漫画版使用龙族牌库，原本和光与暗之龙并肩作战，也在丸藤亮和天上院吹雪升学后继承了少年组的王座。升上高中部后，因为不堪旁人的闲言闲语，亲自将光与暗之龙装入盒子埋藏，直到被十代击败后，重新拿出来使用。之后的学院比赛，万丈目打进前8强，并先后打败丸藤翔、大卫拉布和十代，获得优胜与和丸藤亮交手的机会，然而最后以惨败收场。不过之后就再也没输过，还和十代联手击败黑暗。同样看不起欧西里斯红的十代和丸藤翔，但没有暗恋明日香是与动画版最大的差异，另外在被十代打败后改观。
江户川正志(江戸川 正志(えどがわ まさし)，声：高木礼子)
苍荣高中一年级生，朔的同班同学，参加摄影社。喜欢年长的女生，受到小夜的美貌所吸引，所以几乎常常出现天文部的活动中，并协助提供相机给天文社。后来成为摄影社副社长。
大八木朔(大八木 朔(おおやぎ さく)，声：前野智昭(幼年：早见沙织))
本作品的主角，苍荣高中一年级生。父亲只身在外地工作， 因此跟母亲两人在小杉野市生活。长相斯文，戴著一副眼镜，个性温和有礼。文学、读书是他的嗜好。他跟美星是一对青梅竹马，昵称美星为“小美(みーちゃん)”，在幼时就常被美星拖到户外活动，某次夜晚因为试图救从树上摔落的美星而造成手臂骨折。之后由于美星都不来探望他而对她相当不满;直到重回原地上高中后才知道原来当时美星也受伤而消除误会，重修旧好。因为美星时常跑来班上找他，因此被同学误会两人是在“交往”。后来接替美星成为天文部第三代部长。“朔”一名取自日本作家萩原朔太郎，因父母为其爱好者。
鹿屋瑠伟(鹿屋瑠偉(かのや るい)，声：雨宫天)
机器人动画《无限神机Monomagia》的主角，16岁。
作品中在2124年的架空都市“埃涅吉亚·市原”与突然产生的电磁寄生体们进行战斗。设定上是明明是自己不好却要对人发火的类型，体术了得、能够轻松应对自卫队士兵。喜欢年纪小的异性，来到现实世界后少不了搭讪，但依然喜欢原作女主角真寻由衣奈。
与Gigas Machina一起被军服公主送来现实世界，从负责《无限神机Monomagia》的剧本、构成担当的剧作家中乃钟昌明的电视萤幕出来。之后在中乃钟昌明的其家过夜，机体暂时藏于中乃钟昌明老家附近的棒球场里。
对于突然穿越回来所面对的不知情的世界感到厌烦，自称不会再驾驶Gigas Machina。然而没过多久在遇到自卫队找上门时还是启动了Gigas Machina，被米特奥拉劝阻停止启动。与优夜意外地投缘，优夜曾向他提案想坐上他的Gigas Machina驾驶看看。
于河岸混战尾声空降，迫使爱丽丝特莉娅等人撤退。商场对战时作为最后的王牌封锁住上空，却被军服公主以“因子模仿”制造出的Gigas Machina分身牵制住。
最终战先与赛蕾嘉对抗军服公主，其后爱丽丝特莉娅赶到，与她为了等待时机而故做对战。当爱丽丝特莉娅获得追加能力后，与其联手袭击军服公主，但被卡隆空降挡下。原有优势击败卡隆，但因赛蕾嘉的干扰而被卡隆斩断Gigas Machina的右手。
尔后虽屈居下风，但看穿卡隆攻击夺白刃，并一语道破他无法接受的现实。给予卡隆重击后仍想继续迎击，却因赛蕾嘉回归战场而被迫中止。最后在她的请求下，忍下心展开“反射领域”将两台弗格尔骑士摧毁。因Gigas Machina能量几乎耗尽，将能量作为召唤席利乌斯的助力后，不得不从机体出来。
在“消除室FES”结束后感叹自己能够活下来。和众被造物受米特奥拉邀请的聚餐中，并告知了可以选择回不回去原先的世界，时间也不多了。很想要去海边，但是为了不打扰优夜他们而和中乃锺昌明等人待在市区，买了许多自己世界所没有的精致模型，准备带回去。
在回去当天发了个牢骚，和众人道别后驾驶损坏的Gigas Machina带同在手信一同离去，为第一个回去原本世界的创造物。
阿尔泰尔召唤的面板中显示其职业为Golem Master。
语录：“这个世界会毁灭还是怎样都已和我没关系了!”
电视动画官方人气角色投票活动中最终结果为第九名。
直树美纪(直樹 美紀(なおき みき)，声：高桥李依)
巡之丘学园高中2年级生，原本和朋友圭一起在购物商场避难，后来因为圭独自离开避难所而一人继续生活。
在学园生活社远足时遇上，之后被学园生活社救出。
在离开圣伊西多尔大学后开始写日记。
个性认真，起初对于学园生活社只是在游玩的态度感到不以为然，认为她们不面对现实，所以很排斥这作风，后来逐渐接纳学园生活社的作法。
于漫画74话在取得巡之丘高中的水的过程中，因见到丧尸化的圭而崩溃，遭袭击咬中肩膀，不过刚好被兰德尔的部队所救而免于一死。将兰德尔会在2天后发射核弹进行“消毒”的消息告诉由纪她们。
三年后独自一人到处旅行，并持续撰写日记中。
木岛 玉夫(木島 タマオ;きじま タマオ)/米奴(미누)
配音：池边久美子(日本);刘凯宁(中国台湾);Kim Jeong Ah(김정아)(韩国);原宙恩(中国香港)
卡特雷亚学园小学部5年级学生，莉可和莉姆的同班同学，健的好朋友。探险的时候当成健的助手被称作“玉夫生(タマソン)”。他的父亲是现任的神滨市长。机械和电脑方面相当的了解，对动物相关的知识也相当博学多闻，但从来没有饲养过动物的经验。喜欢莉姆但只是单相思。带着很难看出眼睛表情的眼镜，被莉姆称赞或是情绪不稳定时眼镜的镜片会神奇的自动裂开。
和健同时得到基鲁敏，但一直变身失败，之后在不能变身的情况下继续调查基鲁敏和侦探团的任务，幽浮事件中初次变身成变成蛋(孵化成幼鸡)，在那之后能变成各种鸟类的基鲁敏效果变身。刚开始还不能照着自己想要的模样变身，之后能够完全的控制自己的变身。在人偶装模式下与其他成员不同的是身体较大但行动却变得迟钝。