Hiro Nakamura è un giovane impiegato alla Yamagato Industries a Tokyo, ingenuo e ottimista, che sogna di diventare un supereroe proprio come i protagonisti dei fumetti di cui è un fan accanito. Un giorno, tentando di manipolare il tempo, riesce a riportare indietro le lancette dell'orologio del suo ufficio di un secondo. Cerca quindi di convincere il suo collega e amico Ando Masahashi di avere dei poteri soprannaturali, ma Ando si prende gioco di lui, finché accidentalmente Hiro si ritrova teleportato a Times Square, New York...

Ando è un amico e collega di Hiro Nakamura a Tokyo. Dapprima molto scettico nei confronti dei poteri di quest'ultimo, dopo esserne stato convinto diventa la sua spalla inseparabile. Realista e un po' sarcastico, fa da perfetto contrappunto all' inguaribile ottimismo di Hiro.
Ando è un fan del sito di spogliarelli di Niki, al quale si collega col nick Huggerz69.

Peter è un giovane infermiere newyorchese che assiste gli anziani. Quando lo incontriamo all'inizio del primo episodio, è in piedi sul cornicione di un palazzo, pronto a lanciarsi nel vuoto. Si tratta di un sogno ricorrente, un sogno a occhi aperti in cui Peter si sente capace di volare. Per il suo carattere sensibile e altruista è considerato ingenuo e fragile, sia dall'ambizioso fratello Nathan, un politico in corsa per il Congresso degli Stati Uniti, sia dalla madre Angela, una donna autoritaria che ha sempre preferito Nathan. E' innamorato di Simone Deveaux, la figlia di uno dei suoi pazienti, ma lei ha una relazione burrascosa con il pittore Isaac Mendez.

Claire è un’adolescente che vive a Odessa, in Texas, con i suoi genitori adottivi, il loro figlio Lyle e un cane di nome Mr. Muggles. A scuola fa parte di un gruppo di popolari cheerleader, ed è amica del timido Zach. Un giorno Claire scopre con sgomento di essere indistruttibile, ovvero di potersi rigenerarsi istantaneamente da qualunque tipo di ferita. Temendo di essere considerata un “mostro” e rifiutata dalla sua famiglia e dai suoi amici, cerca in tutti i modi di mantenere segreta la sua abilità. Ma si troverà al centro di eventi cruciali scoprendo che dal suo destino dipende forse il destino del mondo.

Nathan Petrelli è un avvocato di New York in corsa per il Congresso degli Stati Uniti. È sposato con Heidi, che è costretta sulla sedia a rotelle, e ha due figli maschi, Simon e Monty. Ambizioso e disposto a compromessi pur di coronare il proprio obiettivo di essere eletto, mal sopporta l’idealismo da sognatore di suo fratello Peter, specialmente quando questi comincia a cercare di convincerlo che sa volare. La madre Angela incoraggia le ambizioni del figlio nonostante questi mostri poca comprensione anche verso di lei dopo la sua recente vedovanza. Ambiguo e poco incline a lasciarsi andare ai sentimenti, si scopre legato a individui con pochi scrupoli. Ma questo non è l’unico segreto che nasconde.

Niki è una giovane donna che vive a Las Vegas, Nevada, con il figlio di dieci anni Micah dopo che suo marito è finito in prigione. Per pagare le bollette, si spoglia davanti a una webcam installata nel suo garage per un sito a pagamento. Niki si è indebitata con un gangster locale per mantenere il suo intelligentissimo ma irrequieto figlio a una scuola per giovani dotati, ma è costretta a ritirarlo per ripagare il debito. A complicare questa difficile situazione, comincia ad accorgersi che la sua immagine nello specchio non si muove come lei e si ritrova con degli inspiegabili vuoti di memoria.

D.L. è il marito di Niki Sanders e padre di Micah, nonché un evaso ricercato. Lavora come manovale ma ad un certo punto della sua vita è rimasto coinvolto in attività criminali. La moglie ritiene D.L. un assassino e ne teme il ritorno quando apprende che è evaso di prigione. D'altronde, D.L. non è certo un tipo comune giacché le stesse autorità non sanno come sia evaso, e sembra impossibile catturarlo...

Micah è il figlio di Niki Sanders e D.L. Hawkins. Vive solo con sua madre da quando suo padre è in prigione. Micah è un bambino prodigio, con una spiccata versatilità in tutto ciò che è tecnologico, ma è anche un bambino cresciuto troppo in fretta, per via della sua famiglia disgregata, e abituato a prendersi cura di se stesso da solo. Ama molto la madre che si comporta in modo sempre più strano, ma anche lui le nasconde qualcosa...

Mohinder Suresh è un professore di genetica all'università di Madras, in India. Dal padre Chandra ha ereditato l'interesse per la genetica e la parapsicologia. Padre e figlio hanno sempre avuto una relazione difficile, in parte a causa dell'ossessione di Chandra per le proprie teorie sull'esistenza di persone con poteri paranormali. Il lavoro ha portato Chandra ad abbandonare la famiglia e trasferirsi a New York.

Quando Mohinder riceve la notizia dell'assassinio del padre, si convince che le sue ricerche dovevano essere giunte a un punto critico. Vola quindi a New York, dove cercherà non solo di scoprire l'assassino di Chandra, ma di rintracciare tutti gli eroi per metterli in guardia contro il pericolo che corrono.

La voce di Mohinder è spesso usata come voce narrante per introdurre/concludere un episodio.

Mr. Bennet è il padre adottivo della cheerleader Claire, sposato con Sandra e padre (si presume biologico) di Lyle. Lavora per una fabbrica di carta, la Primatech Paper Co., ma l'azienda non è quello che sembra...nasconde infatti un'organizzazione segreta dedita a ritracciare e rapire i supereroi.
Il suo nome di battesimo è rimasto un mistero fino all'ultimo episodio della prima serie. Dai fan è conosciuto come HRG (Horn-Rimmed Glasses), in riferimento alla montatura dei suoi occhiali. Quando è di umore affettuoso, si rivolge alla figlia col nomignolo di "Claire-bear" (orsacchiotto).

Matt Parkman è un poliziotto di Los Angeles che aspira a diventare detective. Sfortunatamente non è mai riuscito a superare l'esame necessario poiché non ha il coraggio di confessare ai suoi superiori che soffre di dislessia. Un giorno sulla scena di un delitto si accorge di riuscire a sentire i pensieri altrui nella propria testa. Questa straordinaria abilità gli complica non poco la vita, a cominciare dal matrimonio con Janice; in poco tempo Matt si ritrova sospettato dall'FBI, nel mirino di un'organizzazione segreta e sulla strada di un pericoloso assassino.

Isaac Mendez è un pittore e disegnatore di fumetti a New York. All'inizio della serie, è fidanzato con Simone Deveaux, una mercante d'arte, ma la dipendenza di Isaac dall'eroina sta distruggendo il loro rapporto. Simone fa anche fatica a credere al pittore quando questi sostiene che sotto l'influenza dell'eroina riesce a dipingere il futuro. Il loro rapporto non sarà reso più facile dall'entrata in scena di Peter Petrelli, innamorato di Simone. Ma Isaac ritiene di avere una missione, ovvero salvare New York City da un'apocalittica esplosione.

Gabriel Gray, meglio conosciuto con lo pseudonimo di Sylar, è uno spietato serial killer la cui vera identità e movente sono misteriosi all'inizio della serie. Ricercato dall'FBI, Sylar è conosciuto per i suoi brutali omicidi, che paiono sfidare le leggi della fisica. Su tutte le sue vittime lascia la stessa inquietante firma: la parte superiore del cranio è stata rimossa e il cervello è sparito.
Sulle sue tracce è anche Mohinder Suresh, che ben presto si convince che il misterioso Sylar e il "Paziente Zero" di suo padre siano la stessa persona...