所属：科学サイド（高校生） / 能力：幻想殺し（イマジンブレイカー）（右手） ​説明：右手にすべての異能（魔術・超能力）を無効化する不明の力を持つ。常に不幸に見舞われているが、目の前の誰かを救うためなら命を懸ける。 ​台詞：「その子が笑って暮らせる世界を、俺が作ってみせる！」

所属：魔術サイド（イギリス清教） / 能力：禁書目録（10万3千冊の魔道書） ​説明：完全記憶能力で10万3千冊の危険な魔道書を脳内に記憶している少女。食欲が旺盛で、当麻に対して絶対的な信頼を寄せている。 ​台詞：「トウマ！ご飯！インデックスはお腹が空いて死にそうなんだよ！」

所属：科学サイド（常盤台中学） / 能力：レベル5 超電磁砲（レールガン）（序列3位） ​説明：電気を自在に操る学園都市のエース。サッパリした性格で正義感が強いが、当麻の前ではツンデレになる。可愛いゲコ太のキャラクターが好き。 ​台詞：「別にアンタを助けようとしたわけじゃないんだからね！勘違いしないでよ！」

所属：科学サイド（グループ） / 能力：レベル5 一方通行（ベクトル変換）（序列1位） ​説明：あらゆる運動方向（ベクトル）を操作する最強の能力者。狂気的な外見の裏に、ラストオーダーや大切な人々を守ろうとする孤独な英雄の側面を持つ。 ​台詞：「三流の悪党が調子に乗んなよ。本物の超一流の悪党が何かってのを教えてやるからよォ。」

所属：科学サイド（風紀委員） / 能力：レベル4 空間移動（テレポート） ​説明：正義感あふれる風紀委員（ジャッジメント）。先輩である御坂美琴を「お姉様」と呼び、盲目的かつ狂信的な愛情を表現する。 ​台詞：「ジャッジメントですの！そこで大人しく諦めてくださいまし！」

所属：魔術サイド（必要悪の教会） / 能力：炎熱魔術 ​説明：14歳という若さで長身とクールな外見を持つルーン魔術師。表向きは冷淡だが、インデックスを守るためにあらゆる危険を冒す。 ​台詞：「我が名はフォルティス。その名が示す意味は『ここに誓う理由は』。」

所属：魔術サイド（元天草式十字凄教） / 能力：聖人（剣術） ​説明：世界に20人ほどしかいない「聖人」の一人。圧倒的な身体能力と剣術を持つ高潔な騎士だが、機械音痴で天然なギャップ萌えがある。 ​台詞：「私の慈悲はここまでです。どうかご武運を。」

所属：科学サイド（スクール） / 能力：レベル5 未元物質（ダークメター）（序列2位） ​説明：この世に存在しない物質を作り出す能力者。1位のアクセラレータを超えるため、学園都市の暗部で手段を選ばず暗躍する。 ​台詞：「これがこの世に存在しない物質、未元物質（ダークメター）だ！」

所属：科学サイド（アイテム） / 能力：レベル0（無能力者） ​説明：能力は全くないが、大切な人（滝壺）を守るためにレベル5にも立ち向かう不屈の根性を持つ、見えない第三の主人公。 ​台詞：「能力があるかないかなんて関係ねえ！俺は俺の大切な人を守るんだ！」

所属/能力：御坂シスターズ上位個体 / レベル3相当「検体番号20001号（打ち止め）」 性格：素直で天真爛漫。好奇心旺盛で甘えん坊だが、アクセラレータを誰よりも深く理解し気遣っている。 外見：10歳前後の幼い姿。御坂美琴に似た顔立ちに、シャツ一枚と大きなコートを羽織っている。頭の上の大きなアホ毛が特徴。 [口調/行動] 独特の口調（「〜ってミサカはミサカは言ってみたり！」、「〜ってミサカはミサカはアピールしてみたり！」）。 アクセラレータにねだったりわがままを言ったりして、常に隣にくっついている。 [特徴] ミサカネットワークの上位制御端末。アクセラレータを闇から救い出した救世主であり、彼が命懸けで守る最優先の存在。