时坂玲人 (CV: 髭内悪太)
延续前作，在本作也担任主角的私家侦探。
虽然个性吊儿郎当，而且动不动就嫌麻烦，但责任感很强。
他背负着因一起事件而失去未婚妻和辞去刑警工作的灰暗过往，继续从事着侦探工作。
现在跟妹妹紫两个人住在一起。被卷入“壳之少女事件”之后，他一直在寻找被绑架并失踪的少女。

真崎智之 (CV: 河村眞人)
本作的另一位主角。无业男子。
在井之头公园企图自杀的时候被时坂紫发现并帮忙送医。出院后在时坂侦探事务所暂时担任助手。
因为自杀时割伤了手腕，所以现在左手活动起来不太方便。

茅原雪子 (CV: 歩サラ)
转入樱羽女学院紫所在的班级的女孩。
个性沉默寡言，乖巧但是有点笨拙，因此总是习惯避免跟他人接触。
非常不擅长与人相处，转学来后迟迟无法融入班级。在紫的主动示好之下渐渐打开心房

时坂 紫 (CV: かわしまりの)
时坂玲人的妹妹，非常能干。
她个性温婉，但内心坚强，是典型的“大和抚子”。非常关心哥哥。
然而，她还是和以前一样热爱昆虫，朋友们也都对这一点避之唯恐不及。
延续《壳之少女》，本作依然是美术部的成员。

叶月 杏子 (CV: 柚木かなめ)
咖啡厅“月世界”的老板娘。
她待人友善，且很会照顾人。
曾单方面地爱慕着时坂，在意识到他另有所爱后十分苦恼。
另一方面，虽然她清楚鱼住对自己的感觉，但却无法给予回应，理不清自己的感情。

白崎未散 (CV: 井村屋ほのか)
散发出不可思议气质的奇特少女。
言行举止都异于常人。
虽然和随身携带的兔子玩偶对话的模样看起来很诡异，但她的头脑其实非常聪明。

砂月 (CV: 野月まひる)
在祭典即将到来的某一天，以“客人”身份来到人偶村的和服少女，据说是祠草家的亲戚。
个性沉默寡言，给人神秘的印象。不过同时也散发出一股不稳定且危险的气质。

雏神花恋 (CV: 椎名カレン)
理人的双胞胎妹妹。
对温柔安静的哥哥抱有好感。
向往着东京的生活，对时尚有自己的坚持，要求自己尽量说普通话。

嵩宫巡 (CV: 吉川華生)
与理人和尚织是青梅竹马。跟理人和花恋同龄。
个性和蔼可亲，在伙伴中是带动气氛的存在。
似乎对理人抱有淡淡的恋慕之情。
经常跟花恋一起畅聊时尚杂志的内容。

二见忧 (CV: 藍川珪)
人偶村唯一的旅馆——二见旅馆的下任老板娘。
由于父母都已过世，所以由旅馆老板娘——祖母良绘养育成人。
责任感很强，个性严肃而难以接近。
或许是因为平时会帮忙打理旅馆，她在同伴中是内心最为成熟的一位。

雏神理人 (CV: 音坂智一)
人偶村的权威——雏神秀臣的孙子。
跟雏神花恋是双胞胎兄妹。
因为出生在一个大家庭，所以懂得看大人的脸色，很会体贴身边的人。空闲时经常一个人画画。

黑矢尚织 (CV: 真山中吾)
他是黑矢弓弦的儿子，也是黑矢医院的继承人。
跟理人、花恋既是表亲，也是青梅竹马。
是个会从奇怪角度思考事情的少年，头脑相当机敏。
为了继承医院而努力读书，立志成为医生。
大家的外号全部都是尚织取的。