混沌之脑 Chaos;Head

折原梢(折原 梢(おりはら こずえ)，声优：辻步美)

生日：11月13日，身高：149cm，体重：40kg，三围：73-51-75，血型：O型。

本作女主角之一，主角的同级生，刚转校。性格冒失，易哭，少说话。自称“こずぴぃ”。故乡是广岛县尾道市，持有一把叫“Di-Sword”(ディソード)的剑的拥有者之一。

判安二(判 安二(ばん やすじ)，声优：一条和矢)

苍井濑名(蒼井 セナ(あおい せな)，声优：生天目仁美)

生日：3月8日，身高：162cm，体重：46kg，三围：75-54-79，血型：AB型。

本作女主角之一，拓巳的学姐，但是不常上学。经常在涩谷徘徊，喜欢吃冰棒“ガルガリ君”。持有一把叫“Di-Sword”(ディソード)的长剑的拥有者之一。

星来欧西洁儿(星来 オルジェル(せいら おるじぇる)，星来 Orgel，声优：友永朱音)

生日：5月22日，身高：156cm，体重：42kg，三围：88-56-87，血型：B型。

拓巳喜欢的动画《Blood Tune(ブラッド・チューン)》中的女主角。流星学园2年级，以“☆之力”可变身为魔法少女，在第12话进入觉醒型态。口头禅是“ぼけなす”。

咲畑梨深(咲畑 梨深(さきはた りみ)，声优：喜多村英梨)

生日：7月3日，身高：158cm，体重：46kg，三围：84-58-86，血型：B型。

本作主要女主角，突然出现在拓巳面前的谜之少女，被拓巳称作“恶魔女”。口头禅是“ビシィ”。

岸本绫濑(岸本 あやせ(きしもと あやせ)，声优：榊原由依)

生日：1月29日，身高：168cm，体重：49kg，三围：81-56-82，血型：O型。

本作女主角之一，主角的同级生。人气乐团PHANTASM(ファンタズム)的歌手，艺名是“FES”，写的歌词经常和近来的杀人事件有关，因此曾被警察追捕。持有一把叫“Di-Sword”(ディソード)的剑的拥有者之一。

西条拓巳(西條 拓巳(にしじょう たくみ)，声优：吉野裕行)

生日：6月21日，身高：170cm，体重：54kg，血型：AB型。

本作主人公，对三次元的女性没有兴趣，重度御宅族，使用网名是“疾風迅雷のナイトハルト”(在后作ROBOTICS;NOTES有再度出现过)。一星期只维持上学最低要求的2.5天，大部分时间都在家中看动画和玩网络游戏。不擅和网络外的人沟通，特别是女性。头脑聪明，学校测验经常获得高分数。不是和家人同居，住在涩谷区神泉町，父亲管理的大厦KURENAI的顶楼中的一个铁皮箱中。从小就觉得有种“神的视线”在望着他，拓巳在这时多会说“那视线是谁的视线?(その目だれの目?)”，但从来没有向其他人说过，只在年幼时的作文提及过有关字句，而该作文的背面莫名的画了奇怪机器(实为Noah2的造型)的涂鸦与不明公式“fun^10×int^40=Ir2”。

实际上这个拓巳是被将军(拓巳本体)妄想出来的人物，在一年半前被创造出来，代替真的西条拓巳在外生活，其过去的记忆皆是继承将军。由于本身是妄想的存在，所以可以让物理攻击无效化，且拥有将军大半的力量，甚至可窥测他人思维。将军创造这个妄想拓巳的目的主要是让他可以替自己破坏即将运作的Noah2，同时也是替已病入膏肓的自己制造活下去的未来。最后妄想拓巳将Noah2成功破坏后被将军托付所有的记忆与力量，成了真的西条拓巳。

三住大辅(三住大輔(みすみ だいすけ)，声优：小野大辅)

主角的同学。是个美男子，很受女性欢迎，但经常和自己形象完全不同的御宅族的拓巳谈话。

楠优爱(楠 優愛(くすのき ゆあ)，声优：高桥智秋)

生日：10月18日，身高：159cm，体重：53kg，三围：87-60-90，血型：A型。

本作女主角之一，对众人都很温柔的学姐，即使对后辈也使用敬语。喜欢动画和漫画。

她有些胆小，反过来却极能忍耐，决定下来的事情就一定要完成，但一生气口气就会变得冷酷高压，表情也截然不同。优爱的双胞胎妹妹楠美爱是“新生一代的疯狂”最初的遇害者，然而本作中的优爱其实是美爱，二人在事件之前开玩笑地互换了身份，美爱又因人格分裂而遗忘了此事。她在独自调查此案的过程中怀疑主角拓巳是真凶且有多重人格，随后借机接近却仅仅数日便被识破，之后以特有的“五段活用诘问”单方面地迫向拓巳。优爱在医院遭遇希科技的刺客时，被妹妹的幻像逼迫跳楼，生死存亡之际觉醒获得Di-sword。在外传中，优爱表明了自己的宅女身份和对剧中剧《Blood Tune the Animation》的喜爱，她的运动白痴的特点也表露无遗。作为优爱还是美爱而生对她来说是一个重大的抉择。