基本的に原作に準拠しているものの、原作では初期から登場しているにもかかわらず名前が判明するまでに時間を要した人物がいたため、セリフの一部に変更を加えて視聴者に分かりやすくされている。また、登場人物の名前、国名、地名は下記の通りに変更されている。

原作 / テレビアニメ版の順に表記。

• ミンチェスト・ド・ロマノフ / ミンチェスター・ド・ロマノフ
• テレサ・ド・クロレンス（継母） / エミリー・ド・クロレンス
• フランソエン共和国 / フレスガード共和国
• クリミア半島 / クセフ半島
• ウクラ山脈 / ウバキ山脈

以下の記述は特に記載がなければ原作の名称を用いている。

地球ではない違う世界での1度目の人生、ブリチア帝国クロレンス侯爵家の長女エリーゼ・ド・クロレンスは、その恵まれた出自とわがままな性格により皇后まで上り詰めたものの悪行に明け暮れ、皇帝で夫でもあるリンデン・ド・ロマノフによって火あぶりの刑に処され命を落とした。2度目の人生、現代の日本で高本葵として生まれ、前世の過ちを清算するために人を救う医師として生きてきたものの航空事故によりまたも命を落としてしまう。しかし、3度目の人生は15歳のエリーゼへと逆戻り。二度と過ちは繰り返さないこと、再び医者として生きることを誓い、1度目の人生で処刑されるまでの記憶と、2度目の人生で培った医者としての知識と技術を頼りに、自分とその周囲の者たちの死の運命を回避するべく動き始める。そのためにまず、悲劇の始まりである皇太子リンデンとの婚約の解消を皇帝ミンチェストに直訴するが、その条件として“賭け”を持ちかけられる。それは「成人するまでの半年以内に、皇后になるよりも医者としてより価値のある仕事ができると証明すること」。エリーゼはその条件をのみ、亡き母が遺したテレサ病院で医師見習いとして働き始める。

声の項はテレビアニメ版の声優。

主人公

エリーゼ・ド・クロレンス

声 - 石川由依
本作の主人公。クロレンス侯爵家の長女。愛称は「リゼ」。物語開始時15歳。誕生日は冬の季節。好きなものは苺ケーキ、マンゴープリン、バナナタルト、マカロン、薔薇、酒。前世では見栄えの良いドレスや宝石などの贅沢品も好んでいた。嫌いなものは牛乳。料理は得意な方で、茶道の腕前は一級品と評される。編み物は不得意。欠点は悪筆で近しい人物でなければ難解な場合があることと、身体が弱いために風邪を引きやすく、よく高熱で寝込んでしまうこと。
1度目の人生は、人形の様な見た目とは裏腹に性格が最悪で、些細なことで怒り、周囲への八つ当たりは日常茶飯事だったため、部下からは恐怖の対象とされていた。わがままにより皇太子リンデンと婚約し、結婚して9年間（皇太子妃として3年、皇后として6年）夫の気を引こうと努力をしたが報われることがなかったために、次第に心が歪んでしまった。その結果、悪行に明け暮れ国を乱して多くの人命が失われるという取り返しのつかない大罪を犯し、クロレンス家門は滅門。エリーゼ自身も夫に火あぶりの刑に処されて、25歳でその生涯を終えることになった。
2度目の人生は、2xxx年の日本で高本葵として生まれ変わり、前世の過ちを清算するために人の命を救う外科医となる。貧しい孤児として育ちながらも最年少で東京医大教授となった努力の天才で、“マスター外科医”、“グレート外科医”、“希代の天才”、“バケモノ”などあだ名が数多く存在する。親しい同期からは仕事中毒を疑われる程の仕事人間だったが、30歳の時に航空事故に遭い、気が付いた時には15歳のエリーゼに戻っていた。
3度目の人生、エリーゼの身体で再び医者として生きることを決意。1度目の人生で落命した大勢の死の運命を回避するために、“前世で処刑されるまでのエリーゼの記憶”と“高本葵の医療技術と知識”を活用して行動し始める。高本葵として生きた前世では親がいなかったため、そのありがたみを思い知ったことで父にお茶を淹れるなどの親孝行を始め、継母に対する態度も改めた。また、それまでに自らが行ってきた八つ当たりやいじめの被害者である屋敷の使用人たちと恋敵であるユリエンに謝罪をして、徐々に周囲から信頼されるようになっていく。

リンデン・ド・ロマノフ

声 - 阿座上洋平
ロマノフ皇室第二皇子で皇太子。二つ名は『空帝』。エリーゼの婚約者。皇室の一員として個人的な感情を捨てて国に尽くす堅物で、幼い頃から様々な分野で血の滲む様な努力を重ねてきた。常に冷静かつ慎重、合理的で綺麗好き。口数が少なく不愛想なために冷たい印象を持たれるが、実際には情に厚く心優しい性格。戦場で様々な医療措置の経験があり、自称「そこらへんの医者よりも使える」とのこと。欠点は料理が下手な上に味音痴なことで、振る舞う相手がリンデンの顔色を窺って「不味い」と言えないために、本人はそのことに気付いていない。
前世のエリーゼとは皇帝である父の命令で結婚したものの愛はなく、夫を振り向かせようと努力するエリーゼに対し冷たい態度を取り続け、子を成すこともしなかった。かといって他の女性に興味を示すこともしておらず、彼の気を引こうと悪行を重ねて国を乱したエリーゼを火あぶりの刑に処した。
戦時中は総司令官として軍を統率し、大局的な戦術能力に長ける。2年前のアンジェリー戦争では英雄と評される程の戦果を挙げた。個人としても武芸に優れる他、ロマノフ皇家に受け継がれる超常能力を駆使して非常に高い戦闘力を発揮する。ただし、超常能力は多用し過ぎると生命に関わる程の負担を身体に強いる危険が伴う。
15年前の悲劇で母と姉を亡くして以来、その原因を作った者たちへの断罪による復讐を生きる目的としている。異母弟のミハイルとは皇位を争う政敵ではあるものの兄弟仲は悪くなく、争いを避けたいと考えている。 ロン 声 - 日野聡 リンデンが超常能力とアーティファクトの力を併用して変装した仮の姿。密行（お忍びで首都の見回り）する際に使用される能力で、声、髪型、髪色、瞳の色が変化する。変装に必要なアーティファクトは使用時間に比例して力を消費し、未使用時にその力を自然回復していく。

ロン

声 - 日野聡
リンデンが超常能力とアーティファクトの力を併用して変装した仮の姿。密行（お忍びで首都の見回り）する際に使用される能力で、声、髪型、髪色、瞳の色が変化する。変装に必要なアーティファクトは使用時間に比例して力を消費し、未使用時にその力を自然回復していく。

ロマノフ皇室

ミンチェスト・ド・ロマノフ

声 - 井上和彦
ブリチア帝国皇帝。二つ名は『雷帝』。優しく温厚な人柄ではあるが、大国の君主として老獪な一面も併せ持つ。エリーゼのことを気に入っており、家族に迎え入れたいと願っている。15年前の悲劇で皇后と第一皇女を、2年前の戦争で第一皇子を亡くし、皇家の血筋が絶えていくことに心を痛めながらも、自身亡き後に起こりうる第二皇子リンデンと第三皇子ミハイルの皇位継承争いを止められずにいる。その状況を作り出した一因に自分の力不足があったことを痛感しており、自らを“罪人”と呼ぶ。原因不明の持病により衰弱しつつあったが、エリーゼの問診によって糖尿病と診断され、病の正体のヒントが皇宮侍医のベン子爵に伝えられたことで治療の足掛かりを得た。

ミハイル・ド・ロマノフ

声 - 斉藤壮馬
ロマノフ皇室第三皇子。二つ名は『剣帝』。愛称は「ミル」。ロマノフ皇家に受け継がれる超常能力と、生命エネルギー“オーラ”を自在に操る帝国最強のオーラナイトで、剣騎士団の団長を務める。階級は中将。好きなものは旅行、剣術、酒。嫌いなものは虫、カビ、注射、針。
常に自由で明るく、礼式用のワインを勝手に持ち出して一般市民と酌み交わすなど、誰に対しても平等に接する気さくな人柄から、帝国市民に愛されている。一方で自他ともに認める浮気者で、女泣かせな一面もある。前世のエリーゼにとっては唯一の友人だった。
3年毎に武者修行と言う名の家出を繰り返しては皇宮を驚かせてきた。東方の清国へと旅した際、清の人々から『剣帝』と呼ばれるようになり、清の皇室からブリチア皇室に感謝状が贈られ、両国の友好の架け橋となった。ミハイルが清で行った冒険は多くの劇作家によって舞台化され人気を博している。
戦時中は剣騎士団を率いて多大な戦果を挙げる帝国最強戦力となる。その一方で問題行動も多く、その度に営倉へと入れられる不良軍人でもある。武勲を挙げること、皇位を狙うこと、これらは全て母のためであり、同じく皇位を狙っている異母兄のリンデンとは対立している。しかし、個人的には兄を嫌ってはおらず、むしろ好意的に見ているため、兄がやろうとしていることを諦めてほしいと願っている。

マリエン・ド・ロマノフ

第一皇妃。アムセル・ド・チャイルド侯爵の妹で、ミハイルの母。政略結婚により皇室に嫁いできた。

レベッカ・ド・ロマノフ

平民出身の皇后。皇帝の寵愛を受け二男一女を儲けたが、15年前に娘イブリンと共に亡くなっている。

イブリン・ド・ロマノフ

第一皇女でリンデンの姉。15年前に母レベッカと共に亡くなっている。

クロレンス侯爵家

エル・ド・クロレンス

声 - 上田燿司
クロレンス侯爵家の当主。二男一女の父で、長男レン、次男クリス、長女エリーゼがいる。ブリチア帝国宰相を務め、皇帝ミンチェストとは親友と言える間柄。財閥家のトップで、テレサ病院理事長でもある。「家門の富はこれまで300年間、帝国の臣下として受けた富だから、臣民たちに返していくのが正しい」という考えを、常日頃から家族に伝えている。娘のエリーゼには甘く、わがままを許してしまいがちだが、行き過ぎた行為には罰を与えることもある。

レン・ド・クロレンス

声 - 小野大輔
クロレンス侯爵家の長男。爵位は男爵。銃騎士団の副団長を務める忠義に厚い軍人で、皇室の行事の際には皇太子の側に控えている。二次クリミア遠征時には団長へと昇格。普段は騎士団の宿舎で寝泊まりするため、ほとんど実家に帰ってこない。父、弟とは違ってエリーゼに対し厳しい態度を取るが、それは妹を大切に想うが故のことである。転生前のエリーゼはそんな長兄の毒舌を嫌っていたが、その言葉が正しいと理解している今生のエリーゼにとっては頼れる存在となった。アルコールは苦手なようで、ビール数杯で酔いつぶれる程に弱い。

クリス・ド・クロレンス

声 - 下野紘
クロレンス侯爵家の次男。行政部の書記官を務める官僚で、次期副部長に内定している。クリスの政策によって損害を被った貴族派からは、その無鉄砲さから『リボルバー』とあだ名を付けられ、恐れられている。後に皇太子の秘書官へ栄転。父以上にエリーゼに甘く、そんな次兄をエリーゼも慕っている。

エミリー・ド・クロレンス（テレビアニメ版）

声 - 須川晶紀
後妻として侯爵家に入った女性で、子どもたちにとっては継母にあたる。家族の機微を敏感に察して気持ちに寄り添う良妻賢母。転生前のエリーゼからは母と認めてもらえなかったが、今生のエリーゼから「お母様」と呼ばれるようになり喜んでいる。

テレサ・ド・クロレンス

故人。前侯爵夫人でレン、クリス、エリーゼの実母。容姿はエリーゼと瓜二つで、過去に「一族を抜けて看護師になる」と大騒ぎしたことがあったらしく、エリーゼはその血を色濃く継いでいる模様である。彼女の遺言で貧民救済のためのテレサ病院が建てられることになった。

チャイルド侯爵家

アムセル・ド・チャイルド

チャイルド侯爵家の当主。『毒蛇』の異名を持つ国際金融財閥の首長を務める大貴族で、莫大な財力を持っているために皇帝ミンチェストでさえもむやみに手を出せない大物。妹マリエンがロマノフ皇室に嫁いだミハイルの母であるため、ミハイルの伯父にあたる。

アルバート・ド・チャイルド

チャイルド侯爵家の長男で、ユリエンの兄。情報部の参謀で階級は中佐。クロレンス侯爵家を敵視しているが、その確執を超えて公正な判断を下せる冷静さを持っている。従兄弟のミハイル曰く「憎たらしい奴だが、悪い奴ではない」。

ユリエン・ド・チャイルド

声 - 潘めぐみ
チャイルド侯爵家の長女。褐色の肌に淡いエメラルドの髪が映える美女。リンデンに想いを寄せているが、政治的な立場のせいで結ばれることはないと半ば諦めている。転生前のエリーゼからは恋敵ということもあっていじめを受けていたが、謝罪を受け入れた後で良き友人となった。理知的で面倒見が良く、エリーゼはユリエンこそが皇后に相応しいと考えている。

病院関係者

グレアム・ド・ファロン

声 - 細谷佳正
ファロン男爵家の当主で、テレサ病院の最年少教授。年齢は20代後半。没落貴族の長男として生まれ、20年前の10歳に満たない頃に第一次ロンド疫病事件で自分と乳母を除く家族全てを失うという不幸に見舞われる。それ以来、病気に打ち勝つ最高の医学者となって、家門を輝かせたいという一心で血の滲むような努力をしてきた。その甲斐あって“若き天才医師”と呼ばれるまでになった努力の天才。それ故にプライドが高く、滅多に他人を褒めることはしない。
医師見習いとして病院へやってきたローゼ（エリーゼ）の教育係を任され、最初は厳しい態度を取っていたが、徐々にその能力を認めるようになる。

ゴート

声 - 山本満太
テレサ病院の院長で、爵位は子爵。病院経営はクロレンス侯爵家の援助で成り立っているため、侯爵家に対する敬意を忘れることなく職務を全うしている。

ハンス

テレサ病院の医師でグレアムの部下。救護所に務める程の能力はあるが、グレアムやエリーゼには遠く及ばない。エリーゼに対し叶わぬ恋心を抱いてしまう。

ベン

声 - 土田大
皇室十字病院の教授で、爵位は子爵。皇宮の侍医も務める帝国一の医師で、エリーゼも幼い頃に世話になったことがある。

カイル

ローズデール病院の教授で、病院では一番腕が良いと言われる優秀な医師。

ジェイ

未成年の少女ながら、エリーゼの要請に応えて戦地へとやってきた医療陣の一人。ミハイルのファン。

ブリチア帝国軍

マッカイル元帥

老齢の副総司令官。若い頃は自他共に認めるプレイボーイだったという。リンデンに女性への接し方のアドバイスを授けたが、リンデンの固い性格には合わない方法ばかりであまり役に立たなかった。

ガルト准将

ミハイルが軍規違反をする度に営倉へ連行する将校。皇宮の親衛隊出身で、幼い頃の皇子たちを知る人物。個人的にエリーゼを尊敬している。

ヘインツ大尉

野戦病院の責任者。職務中に酒気を帯びる等、露骨な職務怠慢をしていた。予算を横領していたことが判明し、解任された上で厳罰に処された。

ジョン少尉

帝国軍司令部補給所を担当する将校。兵站を支える物資と兵士の情報を管理している。

ロドン

補給所の一員。

マック、ジャック

剣騎士団所属のオーラナイトたち。共和国軍に捕らわれていたが、捕虜交換により自軍へ戻った。

カルマン、ラオス

貴族派の子息たち。アルバートを慕っている。

フランソエン共和国軍

ルイ・ニコラス元帥

共和国軍総司令官。共和国総統シモン・ニコラスの一人息子。『砂漠のサソリ』の異名を持つ名将で、勝利のためには手段を選ばない冷酷な男。2年前の戦争からリンデンとは因縁の相手となっており、局地的な戦術能力ではリンデンの上を行く。

ユーゴー中将

最精鋭の胸甲騎兵隊司令官で、オーラナイトの老将。額に大きな傷痕があり隻眼となっている。

ファビアン中佐

ルイ・ニコラスの側近。左目に泣きボクロがある若い将校。ニコラスの抑え役として気苦労が絶えない人物。

ピエール中尉

ニコラスの策略の囮役として捨て駒にされた若者。

仕える人々

ベント

声 - 斎賀みつき
皇帝ミンチェストの側近。

ランドル

リンデンに仕える初老の側近。往年ロイヤルナイツに属していた騎士で、変装したリンデンの密行に護衛として同行する。

マリ

声 - 岡咲美保
クロレンス侯爵家に仕えるメイドで、エリーゼの侍女。転生前のエリーゼからは八つ当たりを受けていたせいで最初は恐れていたが、次第に友人に近い関係になっていく。yuin原作作品で多く登場する『メイドのマリ』。

ベントル

クロレンス侯爵家に仕える騎士で、エリーゼの外出時には護衛として同行する。軽率なところがあり、宴の席でエリーゼに酒を勧めてエル侯爵とクリスに怒られた。

ファロン男爵家の乳母

20年前のロンド疫病事件で、グレアムと共に生き残った老メイド。

その他の人物

ハーバー公爵、公爵夫人

ロマノフ皇室の血筋を継いでいる西国ウェールの大貴族。夫人はパーキンソン病を患っている。

メルキト伯爵

貴族派の上院議員。派閥の中ではチャイルド侯爵に次ぐ実力者。

ガーリック

公衆保健部部長。第二次ロンド疫病事件に際して、前回の疫病事件の後に医学会で出された結論を元に的外れな対策を取ってしまった。

ウォーリアム

東方の国ヒンディーに長期間住んでいた人物。その見聞録と、東方を訪れた商人の記録に記されていた疫病がコレラで、第二次ロンド疫病事件の解決に大きく役立った。

大錬金術師フレミング

歴史上の人物。薬品研究に革命を起こし、帝国が高い医学水準を持つことに大きく貢献した。エリーゼ曰く「地球ならノーベル医学賞を20回貰えてる。私と同じように、地球から来たのでは？」とのこと。

グラハム伯爵

歴史上の人物。80年前に医学の基礎を構築し、医学界の先駆者と言われる偉人。執筆された医学書は医師を志す者たちのバイブルとなっている。

柳田

声 - 速水奨
高本葵が搭乗したドイツ便の機長。「機体が損傷し、飛行継続が困難となったので緊急着陸のため降下を開始する」とアナウンスした。しかし着陸に失敗し、機体は破損。その後、どうなったかが語られていないため生死不明。

祥子

声 - 本多真梨子
高本葵の同僚外科医。葵を「外科医王」や「モンドク（モンスタードクターの略）」などと名付けるほど、葵とは冗談を言い合う仲。字が汚い葵の文字を判読できる数少ない一人で、報告書も読めるようにして葵の代わりに出している。

ここな

声 - 諸星すみれ
祥子の後輩外科医。祥子の計らいで、外科医としての憧れである高本葵と顔を合わせた時は興奮で終始落ち着きがなかった。

田中

声 - 駒田航
高本葵の同僚外科医。脾臓を損傷した患者の手術を執刀していたが、悪化し続ける患者の容体に冷静さを失いかけていた。そこへ現れた葵の言葉で冷静さを取り戻し、助力を得て手術を続行した。

• yuin（原作）・mini（漫画）『外科医エリーゼ』 KADOKAWA〈FLOScomic〉、既刊10巻（2023年10月4日現在）
• 2019年8月5日発売、ISBN 978-4-04-065813-1
• 2019年10月4日発売、ISBN 978-4-04-064152-2
• 2019年12月5日発売、ISBN 978-4-04-064226-0
• 2020年6月5日発売、ISBN 978-4-04-064688-6
• 2020年10月5日発売、ISBN 978-4-04-064986-3
• 2021年7月5日発売、ISBN 978-4-04-680575-1
• 2022年2月4日発売、ISBN 978-4-04-681156-1
• 2023年3月3日発売、ISBN 978-4-04-681460-9
• 2023年6月5日発売、ISBN 978-4-04-682510-0
• 2023年10月4日発売、ISBN 978-4-04-682944-3

2024年1月よりAT-Xほかにて放送中。