上条 当麻(cv：阿部敦)
居住在学园都市的高中生。成绩很差(时常得零分的等级)。拥有只要接触到右手，无论是超能力或魔术之类的异能之力都能够消除的能力‘幻想杀手’。由于机器无法测量，被当作等级0的无能力者。小时候因公认的不幸体质[1]被其他孩子欺负，不过现在以‘不幸的避雷针’，被同学们当作宝。遇到茵蒂克丝后，得知魔术世界的存在，接二连三的被卷入各种不幸事件。
其右手是消去超能力和魔术所产生的状况和效果，但无法消去受其效果之后因物理现象产生的力量。例如你用一个能力将一个石头加到时速一百，在碰到其右手时速度会降到未加速前的0，但是你要是将石头丢到他上方，因为地心引力所造成的加速度他就无法将之消除。要是对方能力强度达到一定规模，也无法完全消除。
原本是右撇子，却用左手拿叉子，出现过左右开弓的举动。
虽然具有不幸体质，桃花运却异常旺盛。
第一集曾自称伪善者，事实上却有为了重要的伙伴能够不顾危险的性格。尽管如此，除了‘幻想杀手’以外，只不过是平凡高中生，经常受重伤，在事件过后入院几乎是例行公事。
在第一集为了拯救茵蒂克丝，失去了所有记忆。这件事除了本人和医生‘冥土帰し’知情。
常使用‘那我就杀了这个幻想！’作为使用‘幻想杀手’时的台词。

御坂 美琴(cv：佐藤利奈)
就读学园都市名门贵族女校‘常盘台中学’的少女。
在学园都市中只有七人的等级五超能力者排行第三。拥有‘超电磁炮’称号的电击超能力者。使用超电磁炮、使人不适的电磁波、铁砂之鞭、强力磁场、真正的雷击等各式各样的招式攻击。使用电击产生的电磁波对机器有不好的影响。在本作中，不只破坏了手机、有线电视，甚至连一台日币120万的警备机器人都故障了。
即使在贵族女校就读，行动却相当粗鲁，有以‘四十五度斜角攻击机械维修法’(主要是踹自动贩卖机)喝免钱饮料的行为，对年纪较大的上条依旧口气狂妄。因此，主角曾说她完全没有大小姐该有的风范。曾经因为白井卷入自己的事情而被激怒(第八集)，为了让上条和茵蒂克丝到达目的地而独自对付猎犬部队(第十三集)，实际上是好人。
性格好胜，每次向上条挑战都被随便应付过去。初期的上条称她为“放电国中妹”，茵蒂克丝则称她为“短发”。喜欢孩子气的内裤。相当在意上条，不过当事人完全没注意到。受到同性白井的爱慕。
外传漫画‘とある科學の超電磁砲’的主角。

月咏小萌
上条的班导。外表怎么看都像小学生(身高135CM)[2]，却喜欢抽烟喝酒。喜欢照顾别人，兴趣是保护离家出走的少女。一般的车脚踩不到油门和煞车，只能开残障者用车。非常喜欢教导学生，失去教学机会时会相当难过。上条有言：‘越看到坏孩子就越开心’。

姫神秋沙
就读学园都市名校‘雾之丘女子学院’(第六集转入上条班上)。穿着巫女服的长发美人。拥有非常稀有的能力‘吸血杀手’，因而被卷入三泽补习班的争斗。事件结束后，使用术式消去能力并寄住小萌老师家中(SS时搬入学生宿舍)。虽然表情变化少，也不是完全没有表情。

妹妹(Sisters)
御坂美琴的克隆人。为了让一方通行进化到等级六所制造出来。
一开始有20000(+1)名，到10031号都因为实验死亡。所有妹妹的脑波彼此连线，构成‘御坂网络’，并且共享一份记忆。能力是等级二的电击能力‘缺陷电气’。表情变化少，将情感随着发言一同说出口。后来的打ち止め也相同。
此外，第一次见到上条的御坂10032号又被称作“御坂妹妹”。

一方通行
学园都市最强的超能力者。只要接触到皮肤，能够自由操纵各种力的‘方向’(平常使用反射)，因为连直射日光都反射，头发和皮肤都呈现白色，瞳孔颜色接近红色。缺乏外部刺激导致激素分泌异常，体型无法分辨是男是女[3]。
旁若无人的拒绝他人。由于过去能力不断伤害别人，为了不伤害他人，认为与他人有感情交流是不行的，久而久之就对他人失去兴趣。此外，为了防止别人挑战受伤，想让自己从‘最强’变为‘无敌’。内心期望有人能够阻止实验的杀戮行为。被上条打败、遇到美琴的克隆人“最后之作”以后，渐渐的会开始关心他人。喜欢罐装咖啡，找到喜欢的口味会一口气大量购买，但很快就腻了。
本名为三个字，姓氏为两个字，传说中的名字为铃科百合子。不过姓名、性别都尚未证实。

蓝发耳环
本名不明。上条就读班上的学级委员。身高180厘米，一口连三大男高音都会吓一跳的粗犷男声。说假关西腔的自称关西人。拥有不输给上条的御宅族知识(上条时常跟不上，或许实力在上条之上)，光喜欢的女性类别便占了电击文库的一面半。住在面包店而不是宿舍。能力不明，似乎是能够高速运动的肉体强化系能力者。

最后之作(Last Order)
于第5集首度登场。在御坂妹妹中的地位最高，是御坂网络的管理者。检体编号20001。是为了防止“妹妹”们反叛、失控而制作出来的。身体调整尚未完成，原本不该离开培养器，却因某些原因流落街头，因而遇见了一方通行。
外观是10岁左右的小女孩。第一次登场只包着一条脏毛巾，现在则穿着合身的衣服。
第五集之后，使用所管理的御坂网络弥补一方通行的能力(也就是说能控制最强的能力者)。平时常和一方通行斗嘴。
同样是御坂的克隆人，能力一样是‘缺陷电力’，不过在第十三集中被认定为等级三。

白井黑子
常盘台中学一年级生，御坂美琴的学妹、室友。相当爱慕御坂，称呼御坂“姊姊”，怎么看都已经超越了“对学姊的憧憬”，因此对妨碍两人关系的人(主要是上条)抱持敌意。喜欢布料很少的内裤。只要皮肤接触到就能够将其凭空传送(包括自己)，等级四的瞬间移动能力者。担任风纪委员。

风斩冰华
茵蒂克丝在上条学校碰见的巨乳眼镜娘，对茵蒂克丝是最初的朋友。姬神还在雾之丘女子学院时也曾经听过关于她的传闻。是掌握学园都市中谜般存在的‘虚数学区，五行机关’的关键，也因此被人盯上。性格温和、些许胆怯。
在路上行走时会产生噪声，看起来有