苏芳·米哈伊洛芙娜·帕夫利琴科(蘇芳・ミハイロヴナ・パブリチェンコ，声优：花泽香菜)
“流星之双子”的女主角，居住在海参崴的13岁少女。
俄日混血，和身为科学家的父亲以及双胞胎弟弟紫苑一起生活。运动全能，性格开朗，有男孩子气。热衷于摄影。
原本平静的生活在某天被接踵而至的袭击者打破。目睹一连串亲友死去的惨剧，突变为契约者，性格也变得阴沉。能力是凭空召唤出一把PTRD-41反坦克步枪，代价为折纸。契约之星是一颗红色星。
为寻找弟弟，随杀父仇人的黑一起前往东京。经历各种波折，逐渐对黑萌生复杂的感情，由起初的憎恨最终转化为爱慕。
自身事实上是只有性别不同、诞生仅两年的紫苑复制体，而真正的苏芳已在8年前死于莫斯科的爆炸事件。包括水族馆在内的多数记忆都是用ME技术伪造，并且借由随身佩戴的流星核来固定。东京之行是在紫苑的计划中，为了测试记忆固定效果的实验。
到“门”内与紫苑相见的同时也踏入计划的最终阶段。被消除记忆后，灵魂被送往复制地球，在那里成为一名父母相伴、平凡快乐的女中学生。可能由于黑的临别之语，仍然保留“被谁守护着”的模糊记忆。
姓氏设定可能参考真实历史人物，苏联女狙击手柳德米拉·帕夫里琴科。名字“苏芳”则取自同名的颜色。身高设定是138cm。
椎名真由理(椎名 まゆり(しいな まゆり)，Shiina Mayuri，声：花泽香菜(日本);醋醋(中国大陆))
本作女主角之一，未来道具研究所的研究员No.002。有着天然呆的个性，私立花浅葱大学附属高中二年级。冈部的青梅竹马，叫冈部伦太郎“冈伦(オカリン)”，称呼自己“真由氏(まゆしぃ)”，对冈部来说非常非常重要的人，并且是冈部的“人质”。
口头禅是“嘟嘟噜(トゥットゥルー)”，最喜欢吃的东西是香蕉和多汁炸鸡NO.1。
在女仆咖啡厅打工，打工时名称叫做“真由氏·喵喵”除了会穿上女仆装还会带上猫耳及假发。兴趣是制作Cosplay的服装，但是自己本身因为是冈部的“人质”，所以不希望外表太过招摇而几乎不穿自己制作的衣服。虽然因为本身对于知识方面能力并不在行，故事中提到的未来机器等机械方面的剧情没有多大的影响力，但是观察能力十分的敏锐，时常会发现其他人所没想到的盲点。
小学生时期祖母去世，因打击过大而每天都去墓地前发呆持续了半年。之后被冈部以连续剧的台词“我不会让你被带走的，真由理是我的人质、也是人体实验的祭品”给唤醒了，就此以冈部的人质自称。
α世界线中，无论冈部采取什么措施，真由理均会在2010年8月13～17日死亡。游戏中的死亡方式包括：被桐生萌郁枪杀、被车撞死、被天王寺绹在新御茶之水站不经意地从后一推被电车撞死、被匕首捅死、被警官枪杀、被SERN拐走变成 Jellyman 等等。死亡日期会因世界线变动率而异。最后在冈部解除了所有的D-Mail的情况下而逃离了原本死亡的宿命。
似乎很喜欢乌帕(うーぱ)的转蛋玩具。
角色人气投票获得第4名(321票)。
板东鞠萌(板東まりも(ばんどう まりも)，另译板东茉莉守，声：花泽香菜)
16岁的高中2年级生。有及腰的蓝色长发，左额附近戴着羊驼的发饰，说话带有关西腔的口音。一开始百合称其为“既有活力又漂亮而且温柔，真是个好前辈”。实际上却是一个喜欢把别人的内裤戴在头上或是吃掉的变态。和香苗一样被公认是笨蛋。对自己的会吓到小孩的大个子感到非常困惑。身高169cm，体重58kg。
佐仓睦子(佐倉 睦子(さくら むつこ))
声：花泽香菜(日本);廖欣怡(中国香港);陈贞伃(中国台湾)
背号：1 守备位置：投手 投打：右投右打 身高：165cm(国中)
本作女主角。和茂野大吾、佐藤光一样都是三船小学6年级学生，初恋对象是茂野大吾。因为哥哥曾经是海豚队的队员，所以非常喜欢棒球，但是父母不同意她打棒球，后面受大吾影响，终于说服父母同意。加入三船少棒队刚开始的目的是为了在同个场上帮大吾加油，并且为了不跟原本队员抢位置而保留实力，后来意识到自己这样是不对的，便开始全心全意打棒球。
国中二年级担任风林中学棒球社投手，并且成为副队长。
樱田茜(櫻田 茜(さくらだ あかね)，声：花泽香菜)
本作主角。15岁→17岁。三月出生。身高153公分。樱田家三女。拥有可以将自己与碰触到的东西重力改变的能力→“重力制御(控制)”常常使用能力没注意而走光。个性有点天然。樱田家姊妹胸围最小者。高一生，现已经升上高三。
非常怕生，害怕成为众人瞩目的焦点，原因在原作和动画有些不同，动画因为是过去花莲家遭小偷，为保护花莲不小心把花莲家毁了，而遭到众人的评论，造成她现在害怕众人视线的个性;在原作则是因为小时候十分的淘气，以正义的英雄自居，却在和花莲遭遇到小偷时，因为害怕而动不了并为此感到后悔(不过被朋友的杏和花莲指出，茜不是因为害怕小偷，而是害怕伤到花莲)。愿意努力成为国王是因为长女葵告诉她“可以下令拆除所有摄影机甚至停掉樱田王家新闻”。由于当时受到惊吓，对修受伤一事的记忆糢糊。被奏认为“虽然个性不适合，却是个很有国王资质的人”。因为修十分在意花，而开始对花有些小嫉妒。偶像纱千子的粉丝。有自己的粉丝俱乐部，而且规模庞大。为提升支持率，在葵的计策下，化名为“真红玫瑰”的英雄角色，虽本人认为在干扰眼镜(奏生成的，但其实只是副普通的眼镜)的影响下，没人认出她是谁，其实所有人都很清楚她是茜，但也不忍心拆穿她，只能等到茜自己发现，不过到那一天还非常遥远……
在国王闪到腰时，跟修还有辉去遇难的村庄帮忙，意外发现自己的身份已曝光，想通后将干扰眼镜抛向空中，跟“真红玫瑰”的自己道别(被修教训别乱丢垃圾)。崇拜的人是法国的亨利四世。最后没有成为国王，但已经慢慢开始改变。
奈须真由佳(奈須まゆか(なす まゆか)，声优：花泽香菜(日本);陈皓宜(中国香港))
16歳。特务士官助理。军衔为伍长。
在Cygnus的机组人员中是与青叶有最多交流的，对青叶是从过去来到2088年的说法半信半疑。在舰内曾教授青叶2014年后的历史及介绍Cygnus。在第四话时以志愿的形式陪同青叶下舰，并陪同其回到穿越时空前的故乡。
在第十三话时发现奇怪的噪音并进行解析，发现佐基利亚军的连结机的连结有不正常的情况，其后告知艾维拉。最终决战时和艾薇拉制定青叶迪奥雏三人联动战术并获得成功。为青叶回到原先的时代而伤心，但是依然思念青叶。
赛琉·由比基塔斯(青文版：瑟琉·尤比奇塔斯)(セリュー，声：花泽香菜)
身高：162cm;三围：82-54-84;血型：A型;兴趣：巡逻
帝都警备队出身的可爱女性，同样是警备队的父亲在与Night Raid战斗时殉职。
认为警备队就等于正义，做所有的事都称为正义，可谓是为正义而活着，队长欧卡被Night Raid杀死后对其成员抱持着绝对的憎恨。
对正要回到大本营的玛茵和希儿进行袭击，于激战中被希儿切断双臂，但曾透过欧卡认识的时尚教授进行过人体改造。
在希儿救援被小可抓住的玛茵后，从口中射出子弹击中希儿胸口，使希儿无法动弹而被小可咬掉上半身，导致希儿被小可吃掉而死亡。
后来双臂被Dr.时尚改造成可自由变换九种功能武装义肢及头部自爆武装，合称‘十王的裁决’(一番/正义秦广球、二番/初江飞翔体、三番/正义宋帝刀、四番/五官鞭、五番/正义阎魔枪、六番/变成弹道弹、七番/正义泰山炮、八番/平等鱼雷、九番/正义都市探知机、最终番/五道转轮炉;其中二、七、八番武装，可合组为对空陆水三栖攻击的“歼灭装备”);然后转属到狩人小队，对犯罪之人毫不留情，即使一点小罪也会处死对方，连伙伴的威尔都看不过去。
在守护伯利克任务中发现玛茵与塔兹米，并与单独留下的玛茵对战，败给玛茵后要跟其同归于尽而自爆。
拥有帝具魔变化：百臂巨人(昵称：小可/小比(コロ)，青文版的翻译为可罗)。
绿川花(緑川 花(みどりかわ はな)，声：花泽香菜;演：森川葵)
里学生会书记，留着一头黄色中长直发，总是在学生裙底下加穿一条长裤。曾拿过全国空手道大赛第四名。个性时而天真，时而强悍。因为尿尿的时候被清志看到而与他有一连串纠葛，是他的初吻对象。在漫画最终介入破坏清志和千代的告白。
黑江(黒江(くろえ)，声：花泽香菜，角色设计：苍树梅)
动画原创角色。居住在宝崎市的魔法少女。曾与彩羽一同和魔女交战，但两人的关系也仅限于定期交换情报的程度。对于拼上性命战斗感到害怕，希望有人能把自己从魔法少女的命运当中拯救出来。从梦中得知“想要实现的愿望就来神滨市”的消息，并在一次讨伐出现魔女与彩羽偶然进入神滨市西部区域，被作为西部区域领袖的八千代让她们不要未经允许越过守备区域，否则当作敌对行为便打发她们回去。动画第一季最终话再次登场时已成为Magius之翼的一名黑羽毛。
汐宫栞（しおみや しおり）
声优：花泽香菜
属性：寡言、文学少女
身份：图书管理员
生日：12月26日
年龄：16岁
身高：157cm
体重：41kg
三围：B78/W54/H80
血型：B型
喜欢的人：桂木桂马
女神：密涅瓦
简介：舞岛学园高中2年C组的图书委员。桂马在现实世界的第四个攻略对象。喜欢图书馆，看过图书馆的每一本书。不善言辞，会在脑中思考各种事情，但却无法好好地表达。受到驱魂影响，因为不希望部分书籍被处理掉，因而冲动的占领了整间图书馆。驱逐游魂后，开始变得多话，并开始写小说【非常SF（科幻 Science Fiction）的小说】，小说剧情与被桂马攻略期间的内容一模一样，只不过男女攻受调换了，但由于听到花音向桂马告白的传闻而在结局让被攻略的男主角死了。由于桂马的2次攻略改变了小说的结局而开始写新的小说。桂马攻略二次五位堂结时看到了女装的桂马十分吃惊。
在145话中刚刚与女神相遇，并被暂时夺去控制权，暂未肯定是哪个女神（已经附在身上了），在149话中对桂马告白，150话中长出翅膀并确定女神为密涅瓦。拥有名为“静坐示威”的强大技能。175话，图书馆写字台有血迹，已经被正统恶魔带到山洞里了。188话以女神的形象出现和众女神聚在一起秒了正统恶魔社。