原作《甜心战士》曾于1973年在《周刊少年Champion》上连载，东映动画曾将其制作成TV动画在朝日电视台播出了25集。在2004年，庵野秀明曾经将该漫画拍成真人版首次搬上银幕，由佐藤江梨子主演并引起了巨大话题。 此次的新作将把背景设定在近未来，世界各地气候异常、未知病毒蔓延导致人口急剧下降，根据某位博士的愿望诞生了一名有着人类感情的人工智能甜心战士。在该作中，运动神经超群的西内玛利亚将首次挑战动作戏份。
玉森裕太 西内玛利亚 片冈爱之助
见上爱 上坂树里 水野美纪 早坂美海 小林隆 小林虎之介 津崎史郎 岩瀬顕子 三浦贵大 根岸季衣 大岛美幸 义达祐未 たくや 原田泰造 北村一辉 佐野晶哉 藤原季节 林裕太 坂东弥十郎 内田慈 小倉史也 片冈鹤太郎 松金米子 广冈由里子 春海四方 多部未华子 高岛政宏 二田絢乃 中田青渚 井上向日葵 丸山礼 研直子 生田绘梨花 菊池亚希子 中井友望 木越明 原嶋凛 玄理 伊势志摩 古川雄大 坂口涼太郎 平野生成 森田甘路 猫背椿 饭尾和树 若林时英 村上穂乃佳 东野绚香 大河原次郎 野添义弘 筒井道隆 仲
见上爱 上坂树里 水野美纪 早坂美海 小林隆 小林虎之介 津崎史郎 岩瀬顕子 三浦贵大 根岸季衣 大岛美幸 义达祐未 たくや 原田泰造 北村一辉 佐野晶哉 藤原季节 林裕太 坂东弥十郎 内田慈 小倉史也 片冈鹤太郎 松金米子 广冈由里子 春海四方 多部未华子 高岛政宏 二田絢乃 中田青渚 井上向日葵 丸山礼 研直子 生田绘梨花 菊池亚希子 中井友望 木越明 原嶋凛 玄理 伊势志摩 古川雄大 坂口涼太郎 平野生成 森田甘路 猫背椿 饭尾和树 若林时英 村上穂乃佳 东野绚香 大河原次郎 野添义弘 筒井道隆 仲
板谷由夏 大西礼芳 三浦贵大 松浦祐也 ルビーモレノ 片冈礼子 土居志央梨 柄本佑 筒井真理子 下元史朗 根岸季衣 柄本明 あめくみちこ 幕雄仁 鈴木秀人 長尾和宏 福地展成 小倉早貴
阿部宽 新垣结衣 沟端淳平 松坂桃李 菅田将晖 山崎贤人 田中丽奈 山崎努 中井贵一 三浦贵大 松重丰
尾上松也 百田夏菜子 柿泽勇人 石田妮可 矢崎广 清水美里 北山雅康 竹井亮介 川野直辉 笑福亭鹤光
玉森裕太 吉冈里帆 染谷将太 石田妮可 美村里江 水间龙 清水寻也 田口智朗 筒井道隆
小芝风花 安田显 泉里香 饭沼爱 中村由利佳 前川泰之 沟口琢矢 吉住 石田妮可 足立梨花 植木祥平 小松利昌 前田航基 阿部亮平 森迫永依 草川拓弥 稻叶友 小栗基裕 高岛豪志 ノモガクジ 内藤理沙 大河内浩 洼冢俊介 中岛博子 山下容莉枝 東貴博 星野真里 檀丽
桐谷美玲 酒井若菜 千叶雅子 麻衣子 海东健 樱田通 折井あゆみ 石田妮可 河北麻友子 田岛令子 野间口彻 野村宏伸 小仓久宽 大地真央
役所广司 山田孝之 伊势谷友介 泽村一树 古田新太 高冈奏辅 六角精儿 波冈一喜 近藤公园 石垣佑磨 洼田正孝 伊原刚志 松方弘树 吹石一惠 谷村美月 斋藤工 阿部进之介 斋藤步 井上肇 高川裕也 神乐坂惠 内野圣阳 光石研 岸部一德 平干二朗 松本幸四郎 稻垣吾郎 市村正亲 福本清三
藤原龙也 前田亚季 山本太郎 北野武 栗山千明 高冈奏辅 塚本高史 小谷幸弘 石川绘里 神谷凉 三村恭代 岛田礼 井上亚纪 松泽莲 本田博仁 新田亮 池田早矢加 永田杏奈 金泽祐香利 加藤操 日向瞳 石井里弥 金井爱砂美 花村怜美 柴田阳亮 乡志郎 增田裕生 广川茂树 三原珠纪 岛木智实 佐野泰臣 日下慎 西村豪起 山口森广 大西修 横道智 内藤淳一 木下统耶子 关口真衣 马场乔子 野见山晴可 岩村爱子 前田爱 美波 山村美智子 利根川寿寿花 诹访太朗 片冈礼子 谷口节 中井出健 深浦加奈子 宫村优子 柴
小栗旬 矢部享佑 黑木美沙 山田孝之 盐见三省 远藤宪一 岸谷五朗 鲍勃·布克霍尔兹 大东骏介 玛丽·德文 远藤要 深水元基 格兰特·乔治 伊崎央登 伊崎右典 塔利辛·贾夫 上地雄辅 桐谷健太 小柳友 史蒂夫·克莱默 尤里·洛文塔尔 戴夫·麦罗 松重丰 波冈一喜 布莱斯·峇本布鲁克 萨姆·里格尔 斋藤步 帕特里克·赛兹 迈克尔·索里奇 道格·斯通 铃之助 高桥努 高冈奏辅 Ezra Weisz
小栗旬 矢部享佑 黑木美沙 金子统昭 三浦春马 高冈奏辅 山田孝之 阿部亮平 阿部进之介 青木健 绫野刚 大东骏介 远藤要 远藤宪一 深水元基 桥爪辽 一之濑亘 伊崎央登 伊崎右典 上地雄辅 桐谷健太 岸谷五朗 小柳友 增本庄一郎 松重丰 波冈一喜 诹访太朗 铃之助 高桥努 蕨野友也
向井理 木村文乃 佐藤二朗 冈本信人 渡边哲 矢岛健一 春海四方 落合扶树 永濑匡 中野英雄 市原隼人 黑谷友香 财前直见 木村多江
江口洋介 本木雅弘 仲间由纪惠 绫野刚 柄本明 国村隼 石桥莲司 竹中直人 向井理 佐藤二朗 光石研 落合扶树 矢部享佑 手塚通 永濑匡 石桥桂 松岛花 松田悟志 森冈丰
AKIRA 青柳翔 高谷裕之 岡見勇信 TAKAHIRO 登坂广臣 岩田刚典 铃木伸之 町田启太 山下健二郎 佐藤宽太 佐藤大 黑木启司 远藤雄弥 山田裕贵 Yûki Yamada 山田裕贵 铃木贵之 洼田正孝 Masataka Kubota 洼田正孝 永濑匡 佐野玲於 林遣都 Kento Hayashi 林遣都 远藤要 小澤雄太 ELLY 早乙女太一 Taichi Saotome 早乙女太一 野替愁平 Shuhei Nogae 野替愁平 ANARCHY 中村达也 Tatsuya Nakamura 中村达
黑泽良平 青柳翔 田崎敬浩 登坂广臣 岩田刚典 铃木伸之 町田启太 山下健二郎 佐藤宽太 佐藤大树 黑木启司 远藤雄弥 ゴールデンボンバー 山田裕贵 铃木贵之 一ノ瀬ワタル 洼田正孝 永濑匡 佐野玲於 ZEN ELLY 早乙女太一 大屋夏南 野替愁平 白滨亚岚 ANARCHY 中村达也 橘ケンチ 小野塚勇人 林遣都 远藤要 阿部亮平 小泽雄太 天野浩成 八木将康 ザブングル加藤 高谷裕之 冈见勇信 枫 藤井夏恋 藤井萩花 坂东希 佐藤晴美 江原由希子 小泉今日子 Kyôko Koizumi
北野武 西田敏行 名高达男 光石研 白龙 中村育二 盐见三省 松重丰 津田宽治 大杉涟 原田泰造 长谷川公彦 池内博之 石原和海 岸部一德 水内清光 本宫泰风 仁科贵 大森南朋 曽根悠多 泷正则 山口祥行
笕美和子 井上祐贵 竹中直人 鈴木曉 大平峻也 Shunya Ohira 佐野岳 内藤秀一郎 Naito Syuichiro 崎山翼 寺坂赖我 Raiga Terasaka 久保田悠来 佐伯大地 水石亚飞梦 小宫璃央 秋山柚稀 西铭骏 仁科贵
高石明里 伊泽彩织 三元雅芸 秋谷百音 水石亚飞梦 本宫泰风 仁科贵 大水洋介 飞永翼
北野武 欧玛·艾普斯 真木藏人 加藤雅也 寺岛进 罗伊尔·沃特金 隆巴多·博伊尔 大杉涟 石桥凌 詹姆斯·繁田 渡哲也 塔缇娜·阿里 大竹真 奥村公延 六平直政 片濑梨乃 安托万·塔纳 约瑟夫·劳格诺 罗伯特·科瓦吕比亚 阿尔·维森特 布拉德利·杰伊·莱斯利 洛博·塞巴斯蒂安 屈丝苔·奈特 莫汉达斯·德维兹 阿莫里·诺拉斯科 Tad Horino Alvin Ing 约翰·阿普雷亚 曼尼·佩雷斯 Eddie Garcia Darryl M. Bell 井上英治 吉奥夫·米德 仁科贵 诺尔·古格雷米 Mig
苍井优 竹内结子 松原智惠子 山崎努 蒲田优惟人 中村伦也 北村有起哉 杉田雷麟 清水久留巳 仓野章子 不破万作 冈山一 池谷伸枝 藤原季节 小市慢太郎 松泽匠