| 九十九龍介（木村拓哉飾演） 科學警察研究所（科警研）新來的腦科學家。因遭遇意外事故，造成大腦部分損傷，在補償作用下，反而促成右腦驚人地發達。為了知道自己身上到底發生了什麼異變，而開始研究腦科學。科警研則看上他出眾的能力，提拔他進入研究所。完全不懂察言觀色的怪胎，卻有自己獨特的觀點與創意，並逐一破解離奇案件。 |
| 由里和音（綾瀨遙飾演） 九十九唯一的助手。大學時專攻化學，畢業後進入科警研任職。原本隸屬於化學部門的研究室，在九十九赴任後，一腳踏進腦科學的世界。對俊俏的九十九一見鍾情，九十九卻把她當成實驗品，令她不知所措。在犯罪現場奔走的過程中，漸漸對九十九產生嚮往之心。 |
林田虎之助（ 飾演）警視廳搜查一課的年輕刑警，丹原的部下。有強烈的正義感，充滿幹勁。純情又易感，稍嫌不夠可靠。十分尊敬經驗豐富的上司，但對於以腦科學觀點，迅速解決案件的九十九，也抱持敬意。每當發生案件，總是跑來請教九十九，還經常為此被丹原臭罵。 |
| 丹原朋實（香川照之飾演） 警視廳搜查一課的資深刑警，辦案經驗豐富。篤信「腳踏實地的搜查」與「刑警的第六感」，根本不相信科學搜查。眼見九十九利用腦科學精采破案，一方面很氣惱，一方面又自知必須承認對方的能力，內心頗為苦惱。 |
| 佐佐未春（大地真央飾演） 在科警研掌握實權的人。十分看好優秀的腦科學家九十九，並將他引進科警研。沒想到九十九卻不按牌理出牌，令她多少有點生氣。 |
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