一公升的眼淚

池內亞也（15歲）

演員 澤尻繪里香

劇集的主角。活躍積極的性格令她非常受到四周的人喜愛，平日有在自己家人經營的豆腐店幫忙，屬於心地和善的優等生。從初中的時候起便開始打籃球，在2005年3月正臨近應考高中入學試的時候，以15歲的年輕之齡患上脊髓小腦萎縮症。在癥狀發展其間經歷著各種各樣的事一面流著眼淚的同時，一面努力面對疾病和命運，在絕望中受到母親潮香的鼓勵以寫日記文章找到自己生存的意義。一直抱持著的願望是能夠幫助他人，劇中最後在25歲時去世。

麻生遙斗（15歲）

演員 錦戶亮

亞也的同學兼戀人。生物部所屬。屬於獨立思考並且行動的類型笨拙頑固的個性，與父親一模一樣，因為哥哥意外事故的關係，他和父親的關係變得對立，也不肯向別人打開心房。對於有關亞也的事不只愛她亦處處維護她，由於有這種想法不久之後便決定了自己未來的志向，入讀常南大學醫學部。

池內潮香（40歲）

演員 藥師丸博子

亞也的母親。職業是保健師。是一名盡心儘力聰明及仁慈的女性。但是另一方面有時候也會顯現出嚴厲的一面，即使在面對癥狀一步一步發展中的亞也時，也抱持著不安和各樣問題，仍能以保健師的知識及一個母親的關愛與勇氣和家人一起持續努力地支持亞也。不久之後，因為她對亞也所說的一番話，給予了亞也的人生一個大方向。

池內亞湖（13歲）

演員 成海璃子

亞也的妹妹。由於正處於青春期當中，因此經常與父親吵嘴。非常喜歡打扮，也十分擅長繪畫，在不了解亞也的病情之前，常覺得父母親偏袒亞也而有所不滿，但隨著亞也病情的發展，令其本來和善的性格續漸表露出來。

水野宏

演員 藤木直人

亞也的主治醫生。常南大學附屬醫院神經內科就職。專業領域是脊椎小腦變性症的治療與研究。一方面支持著亞也和她的父母，另一方面，他自身也受到亞也與病魔鬥爭精神的影響而改變。