Martin Mystère a seize ans, et il est fasciné par le paranormal. Il est amoureux de Jenny. Il fait souvent des remarques désobligeantes à Diana (sa demi-sœur). Java, un homme des cavernes capturé par le Centre puis relâché, devenu un homme moderne, est son meilleur ami. Mauvais étudiant, Martin préfère les films d'horreur et les jeux vidéo aux études. Il travaille avec Diana et Java pour le Centre, une organisation secrète luttant contre les phénomènes paranormaux et surnaturels. Il porte en permanence, une montre technologique appelée le Chrono-Scan, gadget donné à tous les agents du centre. Martin Mystère est un lointain descendant de Gérard de Montaigne, qui, au XVe siècle, régna avec Simone de Bastogne sur un clan de vampires.
Diana Lombard, la demi-sœur de Martin Mystère, est toujours très perspicace et intelligente, mais s'entend mal avec Martin. Elle est très sérieuse, très bonne élève. Martin et elle ont le même père, qui apparaît dans la série. Jenny est sa meilleure amie. À la fin de l'épisode Les Prisonniers du placard elle devient amoureuse de Kevin, un garçon qui lui faisait pitié en colonie, qu'elle avait rencontré à l'âge de huit ans et qui s'installa à Torrington après plusieurs années de correspondance mais ce dernier prit ses jambes à son cou. Elle a l'habitude de réviser les examens qui auront lieu deux mois plus tard. Diana utilise rarement le chrono-scan de Martin quand celui-ci n'est pas en mesure d'être là (le plus souvent, il lui est arrivé quelque chose). Dans la bande-dessinée, elle est décrite comme la fiancée de Martin, alors que dans le dessin animé, c'est sa demi-sœur.
Java des Cavernes est l'ami - un peu peureux malgré ses 200.000 ans - et l'aide musclée de Martin et Diana dans leurs missions paranormales. Il les assiste dans leurs enquêtes et sa force surhumaine est toujours très utile quand les ennuis arrivent.
Billy est un minuscule extra-terrestre qui travaille pour le CENTRE en tant qu'assistant personnel de M.O.M. Personnage craintif et hilarant, il admire Martin et apparaît au cours des missions pour lui apporter, ainsi qu'à Diana et Java, des informations utiles pour leur mission.
M.O.M. - Le BOSS
En tant que directrice du CENTRE, elle supervise les enquêtes sur les activités paranormales de toute la planète. Les incroyables capacités de Martin font de lui son Agent Spécial favori.
Jenny Anderson est la meilleure amie de Diana, elle trouve Martin immature et le dédaigne.
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