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(水嶋斐呂飾演)
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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