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
三吉彩花 八城优 永谷真绘 三浦贵大 室毅
桥本爱 三浦贵大 松冈茉优 温水洋一 桐岛加恋
松田翔太 前田敦子 木村文乃 三浦贵大 前野朋哉
加藤清史郎 三浦贵大 寺岛进 中村狮童 竹中直人
玉森裕太 吉冈里帆 染谷将太 石田妮可 美村里江
尾上松也 百田夏菜子 柿泽勇人 石田妮可 矢崎广
成海璃子 前田敦子 高冈奏辅 近藤芳正 奥贯薫
黑泽良平 伊藤步 高桥惠子 奥田瑛二 高冈奏辅
松田龙平 新井浩文 高冈奏辅 忍成修吾 塚本高史
米仓凉子 伊武雅刀 大杉涟 高冈奏辅 城田优
白石隼也 永濑匡 奥仲麻琴 户塚纯贵 高山侑子
威廉·夏特纳 伦纳德·尼莫伊 德福雷斯特·凯利 詹姆斯·杜汉 武井乔治
丹尼尔·雷德克里夫 艾玛·沃森 鲁伯特·格林特 海伦娜·伯翰·卡特 拉尔夫·费因斯
李先时 罗伟 苏冠文 瑞塔 阿妮塔
亨利·托马斯 迪·沃伦斯 罗伯特·麦克纳夫顿 德鲁·巴里摩尔 彼德·考约特
瓦莱丽亚·戈利诺 西尔维亚·布苏约克 克谢尼娅·拉波波尔特 Kristof Konrad Maurizio Lombardi
瑞茜·威瑟斯彭 塞斯·罗根 休·劳瑞 威尔·阿奈特 基弗·萨瑟兰
詹姆斯·麦卡沃伊 亚力克·纽曼 爱德华多·阿特尔顿 朱莉·考科斯 伊恩·麦克尼奇
BlaineGray 西蒙·飞利普斯 丽贝卡·沃尔什 DejiLaRay RitaRamnan
麻家铭 柯达 苑乔 徐少强 郭佳伊
大卫·杜楚尼 吉莲·安德森 约翰·内威尔 威廉·B·戴维斯 米彻·佩勒吉
克里斯·帕拉特 佐伊·索尔达娜 戴夫·巴蒂斯塔 凯伦·吉兰 庞·克莱门捷夫
尼古拉斯·凯奇 朗·普尔曼 斯蒂芬·坎贝尔·莫尔 罗伯特·席安 克里斯托弗·李
演员：威廉·夏特纳 伦纳德·尼莫伊 德福雷斯特·凯利 詹姆斯·杜汉 武井乔治
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演员：丹尼尔·雷德克里夫 艾玛·沃森 鲁伯特·格林特 海伦娜·伯翰·卡特 拉尔夫·费因斯
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演员：李先时 罗伟 苏冠文 瑞塔 阿妮塔
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