時空警察ヴェッカーχ ノエルサンドレ

未来の世界からやって来た新人時空刑事のリンとアリサが、2011年のクリスマス近くの聖サンジェルマン女学院高等部を訪れた。2人の使命は、時空犯罪者による歴史改変の阻止。しかし2人には、大切な人を死の運命から救うことが時空犯罪にあたるという重責が伸し掛かっていた^[10]。

時空刑事リン / 明日香 輪（あすか りん）

新人時空刑事。未熟だが戦闘能力は高い。元気で明るく、心の優しい性格^[10][11]。

時空刑事アリサ / 麻宮 亜里沙（あさみや ありさ）

リンと同期の新人時空刑事。お嬢様育ちで、エリートコースへの道を歩んでいる^[10][11]。

サポートドロイド・アル

リンとアリサの行動をサポートするアンドロイド。人間ではないために感情はないが、人間に近い個性を持つ^[10][11]。

山根 亜美（やまね あみ）

聖サンジェルマン女学院高等部3年生。トップの成績のために科学部の部長を務めているが、引っ込み思案で、副部長のるり香（再演時はミコト）のほうが部長にふさわしいと思っている^[10][11]。

夏沢 るり香（なつざわ るりか）

初演時のみ登場。聖サンジェルマン女学院高等部3年生で、科学部の副部長^[10]。かつての時空刑事研修生だが、最終的には時空刑事の任務を辞退し、それまでの記憶を消去された上で現代世界の一般人となった^[12]。

宇佐木 ミコト（うさぎ ミコト）

再演時のみ登場。聖サンジェルマン女学院高等部3年生で、科学部の副部長。正体は『彷徨のエトランゼ』で登場した時空刑事レピスだが、本人はその記憶を失っている^[11]。

時空特捜トレミー / 十川 レミ（とがわ レミ）^{[注 1]}

リンとアリサを監視する謎の時空捜査官。2人の上司を名乗って任務を伝えるが、アルは彼女の正体に疑惑を抱いている^[10]。

時空刑事リタ / 神凪 リタ（かみなぎ リタ）

再演時のみ登場。『彷徨のエトランゼ』で登場した時空刑事で、アリサたちが憧れる時空監理官^[11]。

波佐間 美咲（はざま みさき）、黒田 澄穂（くろだ すみほ）

警視庁知能犯捜査課の刑事。神代恭一の死を調査するために学園を訪れる^[10][11]。

オラクル・メリー、オラクル・クリス、オラクル・マス

歴史の中で消失するはずの美術品を盗み出して売りさばく未来の犯罪者「時空怪盗オラクル」の3人組。聖サンジェルマン女学院に盗みに入り、事件に巻き込まれる^[10][11]。

芹川 葵（せりかわ あおい）、田添 砂姫（たぞえ さき）、紫堂 涼子（しどう りょうこ）、古川 八重（ふるかわ やえ）、平野 広海（ひろの ひろみ）

聖サンジェルマン女学院の個性豊かな科学部部員たち^[10][11]。

沢渡 真琴（さわたり まこと）、日比野 ゆかり（ひびの ゆかり）

聖サンジェルマン女学院のクリスマス会実行委員たち^[10][11]。

野分 美幸（のわけ みゆき）

聖サンジェルマン女学院の美術教師^[10][11]。

シャイロック

契約者の指令のもとに行動する女性型の戦闘用アンドロイドたち。

主要キャスト以外は、昼の部の出演者「時組」と夜の部の出演者「空組」の2グループによるダブルキャスト。以下の「時」は時組の公演時、「空」は空組の公演時のキャストを指す。なお再演時のキャスト表記は時空刑事アリサ（加藤里保菜）→時空刑事リン（ちーちゃん）。