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。
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 山本裕典 特林德尔·玲奈 井出卓也 大野丝 间宫祥太朗 美山加恋 松井爱莉 小岛藤子 永江佑贵 小林凉子 德山秀典
黑泽良平 泷本美织 山本裕典 高知东生 泷泽沙织 矢野圣人 藤泽弥乃 长泽奈央 小林优美 杉山英司 布施绘里 田山凉成 城田优 黑木瞳 西内玛利亚 高田翔
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
奥斯汀·艾布拉姆斯 保罗·沃尔特·豪泽 扎克·切利 卡莉·瑞斯 约翰诺·威尔逊
Emi Curia Bryan Eubank Lucas Hart
汤姆·霍兰德 赞达亚 萨迪·辛克 乔·博恩瑟 雅各布·贝塔隆 马克·鲁法洛 弗洛伦丝·皮尤 莉莎·科伦-扎亚斯 特拉梅尔·提尔曼 玛丽莎·托梅 迈克尔·曼多 娜奥米·沃茨 凯斯·大卫 马文·琼斯三世 奥利维亚·布斯-福特 艾曼·埃斯凡迪
瓦莱里娅·贝拉代利 亚历山德罗·达梅里尼
吴京 屈楚萧 李光洁 吴孟达 赵今麦 隋凯 屈菁菁 张亦驰 杨皓宇 阿尔卡基·沙罗格拉茨基 李虹辰 杨轶 姜志刚 张欢 雷佳音 宁浩 刘慈欣 郭京飞 王智 张子贤 路阳 张宁 张小北 饶晓志 陶珞依 吴晓亮 龚格尔 郭帆
梅根·福克斯 米凯莱·莫罗尼 玛德琳·奇玛 阿塔纳斯·斯雷布雷夫 凯特·尼科尔斯 安德鲁·惠普 玛蒂尔达·弗思 特雷弗·范乌登 尤安·迈克纳顿 多洛提娅·托列娃 Max Kraus J·R·埃斯波西托 Rosmary Yaneva Kexin Wang Jude Greenstein
Alex Kraft Rabbani Kaur Bryan Barron
迪亚哥·克莱特霍夫 夏洛蒂·苏利文 罗伯特·博尔赫斯 安德里亚·德尔·坎普 纳扎利·德姆克维奇 布雷特·多纳休 艾丽西亚·约翰斯顿 加斯·梅尔克利 达伦·罗斯 布拉德利·索茨基
米拉·乔沃维奇 西耶娜·盖尔利 奥德·菲尔 托马斯·克莱舒曼 索菲·瓦瓦塞尔 何家蓓
伊利亚·伍德 西恩·奥斯汀 维果·莫腾森 奥兰多·布鲁姆 伊恩·麦克莱恩 肖恩·宾 多米尼克·莫纳汉 丽芙·泰勒 约翰·贝西 凯特·布兰切特 比利·博伊德 萨德文·布罗菲 阿利斯泰尔·布朗宁 马尔顿·索克斯 伯纳德·希尔 伊安·霍姆 布鲁斯·霍普金斯 Ian Hughes 劳伦斯·马克奥雷 诺埃尔·阿普利比 布雷特·麦肯齐 Alexandra Astin Sarah McLeod Maisy McLeod-Riera 约翰·诺贝尔 Paul Norell 米兰达·奥图 布鲁斯·菲利普斯 沙恩·朗吉 约翰·
瑞安·雷诺兹 休·杰克曼 艾玛·科林 马修·麦克费登 乔恩·费儒 莫蕾娜·巴卡琳 罗伯·德兰尼 莱斯利·格塞斯 克里斯·埃文斯 亨利·卡维尔 达芙妮·基恩 詹妮弗·加纳 查宁·塔图姆 韦斯利·斯奈普斯 布蕾克·莱弗利 乌米·马萨库 克里斯·海姆斯沃斯 亚伦·斯坦福 泰勒·梅恩 卡兰·索尼 布里安娜·希德布兰德 忽那汐里 斯蒂芬·卡皮契奇 兰德尔·瑞德 刘易斯·陈 Nicholas Pauley 索妮塔·
米莱娜·斯米特 霍威克·库区科利安 娜塔丽·特纳 奥斯卡·贾恩那达 巴斯蒂安·乌盖托 Tadashi Ito
演员：奥斯汀·艾布拉姆斯 保罗·沃尔特·豪泽 扎克·切利 卡莉·瑞斯 约翰诺·威尔逊
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演员：Emi Curia Bryan Eubank Lucas Hart
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演员：汤姆·霍兰德 赞达亚 萨迪·辛克 乔·博恩瑟 雅各布·贝塔隆 马克·鲁法洛 弗洛伦丝·皮尤 莉莎·科伦-扎亚斯 特拉梅尔·提尔曼 玛丽莎·托梅 迈克尔·曼多 娜奥米·沃茨 凯斯·大卫 马文·琼斯三世 奥利维亚·布斯-福特 艾曼·埃斯凡迪
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