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。
西内玛利亚 山村隆太 山崎育三郎 中村安奈 岸井雪乃 森田甘路 叶山奖之 山贺琴子 键本辉 加藤谅 古馆宽治 椿鬼奴 石野真子 高冈早纪 杉本哲太 泽村一树
玉森裕太 西内玛利亚 片冈爱之助
山田孝之 满岛真之介 森田望智 玉山铁二 恒松祐里 柄本时生 宫泽理惠 伊藤沙莉 富手麻妙 后藤刚范 小雪 泷正则 中川雅也 国村隼 渡边大知 Megumi 西内玛利亚 笠松将 增田有华 室井滋 吉田荣作 伊原刚志 石桥莲司
西内玛利亚 三浦贵大 石田妮可 高冈奏辅 永濑匡 今井れん エリック・ジェイコブセン 深柄比菜 仁科贵 仓野章子 笹野高史 岩城滉一
未知
Alexandra Corin Johnston Sumayyah Ameerah 尼克·泰格
蒂姆·汤默逊 海伦·亨特
拉里·塞达尔 Fannie Loretto Jesus Mayorga
Sam Groom Tom Hallick 弗朗辛·约克 布思·科尔曼 理查德·贝斯哈特 Trish Stewart 沃尔特·布鲁克 帕特里克·卡利顿 多尔特·克拉克 乔恩·锡达 Gil Lamb Ed Ness Kathleen Bracken 理查德·韦伯 Victoria Paige Meyerink
Herbert M. Dawley
夏帆 染谷将太 东出昌大 中村映里子 岸井雪乃 安井顺平 石桥桂 吉冈睦雄 大塚弘太 千叶哲也 诹访太朗 渡边真起子 中村诚 大杉涟
黄宥天 朱丽岚 金玄雨 赵熠洋 廖茉汐 王荣宏
夏木阳介 中村伸郎 小泉博
亚历山大·斯卡斯加德 保罗·路德 贾斯汀·塞洛克斯 罗伯特·席安 谢妮布·萨利赫 罗伯特·卡辛斯基 多米尼克·莫纳汉 山姆·洛克威尔 丹尼尔·法瑟斯 诺埃尔·克拉克 弗洛伦丝·卡松巴 克斯腾·布劳克 安杰伊·布卢门菲尔德 尼基·兰伯恩 卡罗琳·彼得斯 劳拉·德波尔 马蒂·博斯泰特 杰尼斯·纽沃纳 安妮娜·沃尔特 尤金·鲍德尔
本·布劳德 克劳迪娅·布莱克 琪琪·艾德莉
樊少皇 梁家仁
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演员：Alexandra Corin Johnston Sumayyah Ameerah 尼克·泰格
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演员：蒂姆·汤默逊 海伦·亨特
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