류코 코마츠 - CV : 히사카와 아야
탐정. 방송에서 페더즈를 옹호하는 발언을 하다가 전율하는 파란 사냥꾼의 습격을 받아 탐정 자격증을 빼앗겼으며, 이후에는 탐정을 폐업한다. 정체는 컬러 더 팬텀의 옐로우 블랙홀. 최후에는 컬러 더 팬덤 해산 후 탐정에 복귀하려 노력중이며, 이 과정에서 하얀 괴도와 검은 괴도 남매를 가족으로 거둬들인다. 애니메이션 '두 사람은 밀키홈즈'에서 등장.

키티 에반스 - CV : 사쿠라이 하루미
2012년 8월에 발매된 에피소드에서의 괴도. 자신의 모습을 투명하게 하는 능력이 있다.

에도가와 모랑 - CV : 오가와 신지(TVA) → 카나오 테츠오(극장판)
애꾸눈 괴도. 공기포를 발사하는 토이즈를 사용한다.
과거에는 국가를 위해 봉사했던 적이 있으나 국가에 배반당하여 "바이러스"의 존재를 찾아내고 그것으로 세계를 멸망시키려 한다. 1편에서 키티 에반스의 기억을 간접적으로 날린 인물. 극장판에서 재등장하여 모리 아티와 함께 모리어티 교수를 부활시키는 데 성공한다. 토이즈도 그렇고 극장판의 행적을 보면 모티브는 모리어티 교수의 오른팔인 세바스찬 모런 대령으로 추정.

괴도 아부라깃슈

괴도 비스콘티 - CV : 토치 히로키
'두 사람은 밀키홈즈'에서 등장.
10년 전에 일어난 사건 이후로 모습을 감췄다고 하는 전설의 괴도. 인사할 때 상대방에게 이탈리아어를 사용하며, 베이커 가에서 옐로우 블랙홀이 황금 마네키팬더를 훔치려고 하자 이를 가로채는 것에 성공한다. 괴도 자작이라 불리고 있으며, 토스카의 눈물을 훔치겠다고 선언해 순식간에 훔쳤다. 낙하산을 타고 달아나다가 건물 옥상에 있던 페더즈가 이를 발견해 공격하자 이를 피했으며, 일부러 토스카의 눈물을 두고 가면서 편지를 통해 페더즈를 칭찬하면서 훔친 물건을 되돌려주겠다고 했다. 그 정체는 앨리스의 아버지.

마담 비스콘티 - CV : 오오하라 사야카
'두 사람은 밀키홈즈'에서 등장.
왕년에 잘나갔던 여자 괴도. 앨리스로부터 사진에서 본 것보다는 체중이 불어났다고 디스당했다. 그 정체는 앨리스의 어머니.

라 루나르 - CV : 하야마 이쿠미
'두 사람은 밀키홈즈'에서 등장.
둔갑의 토이즈를 사용하는 괴도. 페더즈가 활동 자금을 위해 아르바이트를 했다가 그 때 발견한 할머니가 매번 똑같은 행동을 하면서 특이한 점이 있어 이로 인해 미행하면서 관계되었는데, 이 때 할머니가 자주 들르는 카페의 주인이나 자주 타는 버스 기사의 모습을 카피한 후에 친분감을 심었다가 재산을 빼돌리려고 했다.
하지만 할머니와 뒷골목으로 갔다가 이를 수상히 여긴 페더즈가 쫓아가면서 둔갑의 토이즈를 쓴 것이 간파되었으며, 자신의 정체가 들키자 위로 줄을 던진 후 타고 도망가려고 했다. 카즈미가 화살을 날리자 부메랑을 던져 응수했지만 앨리스의 방어로 부메랑이 튕기는 바람에 줄이 끊어졌으며, 앨리스의 지원을 받은 카즈미가 활을 쏘자 쓰러진다.
토츠가와의 말에 따르면 사기죄로 수배중인 괴도였다고 한다.

무슈 미란 - CV : 오가타 켄이치
'두 사람은 밀키홈즈'에서 등장.
괴도. 거울을 사용하는 토이즈를 사용한다. 프랑스에 왔다고 하며, 모토마치 갤러리에 전시중인 보석인 마자린의 눈물을 훔치려고 했다. 거울 안에 자신의 모습을 비추는 것으로 자신인 것처럼 속여서 코코로의 추격을 따돌리고 밤 12시에 출항하는 호화 여객선을 타고 도망치려 했다.
페더즈와 히메유리의 추적을 받아 싸웠고 한 번 본 공격은 모두 간파하기 때문에 첫 공격을 자신의 모습을 비친 거울에 맞게 하면서 도망치는 것에 성공했지만 히메유리가 페더즈를 지휘하면서 그 둘의 토이즈를 적절히 활용한 공격을 받아 쓰러져 체포되었다.

미키 - CV : 나카츠 마리.
TD버전의 메인 괴도. 인연을 끊는 토이즈를 사용한다. 어렸을 때는 다른 성을 사용했던 것으로 보이며, 밑에 적은 호죠 미키와 동일인물.

페도르 - CV : 마카베 토우기
극장판에서 등장한 괴도. 수족이 거대해지는 골렘형 토이즈를 사용한다.

베르다 - CV : 이토 시즈카
극장판에서 등장한 괴도. 자신의 슴가로 최면을 거는 토이즈를 사용한다. 여자에게는 통하지 않음.

제임스 모리아티 교수 - CV : 코야마 리키야[3][4]
극장판 최종보스로 제임스 모리어티 본인이다. 자신의 자손인 모리 아티가 고구마밭에서 캐낸 미라와 2기10화에서 챙긴 토이즈를 주입시켜 현대에 부활했다. 토이즈는 3초의 시간을 되돌리는 능력.바이처 더스트인가??!?

황금표범 - CV : 타이치 요우
2017년 연말에 방송된 특별방송에서 등장한 괴도.

아르센(학생회장 앙리에트 미스텔)

칼리오스트로(학생회장대리 조세핀 미스텔)

위대한 하얀 타락천사

다크 사이드 레볼루션

핫토리 퀸 경부 - CV : 나카하라 마이
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영국 경찰 간부. 코바야시와 대립하는 위치. 외모와 성격이 누군가를 연상시킨다.

카마보코 - CV : 시모노 히로
1막에서 등장한 애완동물. 고양이. '카마보코'라는 이름은, 샤로가 좋아하며[6] 게임판에선 직접 만들기까지 하는 어묵의 이름에서 왔다. 게임판에서도 비슷하게 생긴 고양이가 나오긴 하나 이 카마보코와는 상관 없다. 1막부터 밀키홈즈와 다락방 생활을 함께하는 마스코트. 1막과 2막에서 밀키홈즈들의 다락방 생활이 지겹도록 나오기 때문에 엄청난 출연빈도를 보여줬지만 시스터즈와 TD에서는 애니가 다락방에서 벗어났기 때문에 덩달아 출연이 없어졌다. 거의 안나오는 수준.
어떤 의미에서보면 밀키홈즈보다 더 정상적인 동물. 아니 동물이기 때문에 코델리아의 세뇌에도 먹히지 않았다고 보는게 맞으려나...

고보텐
2막에서 등장하는 수탉으로 밀키홈즈들의 새로운 마스코트 동물...인줄 알았으나 1화에서 밭이 불타버리는 사건으로 인해 불에 타 사망해버렸다. 시체는 밀키 홈즈가 맛있게 먹었다(...). 1화에서 슬프게 엉엉 울더니 다음 화에서 바로 맛있게 먹는 장면이 압권이다. 이름 유래는 우엉튀김.

파랑새 - CV : 무라카와 리에
묘진카와 家에서 키우던 파랑새. 설마했던 시스터즈 버전에서도 애완동물 비슷한 것이 등장했다. 아리스가 키웠었으나 카즈미의 이름을 호칭하고 있었던 것은 흥미로운 부분. 현 시점에서는 자유를 찾아 날아가버렸으며 이 과정에서 깃털 두 가닥을 남겼다.

프로듀서 (CV : 카와스미 아야코)

매니저 (CV : 야마모토 아이)
1화에서 엘리먼트들이 사라질때 멜로디아가 이 사람 안에 들어가 있었다, 슴가의(...) 크기가 상당해서 2화에서는 홀스타인[8]이라고까지 불린다(...)

센다 모토코 (CV : 요시이 아이미)
2화에서 부각된 아이돌 멤버. BKT10000 센터 출신. 마리네의 상황을 질투하여 멋대로 팀을 나온다.

BKT10000
10000명의 아이돌을 목표로 구성된 거대한 아이돌 그룹. 현재까지 5000명이 모였다고 한다. 여담으로 미키와 모토코 그리고 몇몇 빼고는 얼굴이 죄다 도장이다(...)

호죠 미키 (CV : 나카츠 마리)
ED에서부터 아마기 마리네와 동급의 비중을 가지고 있는 것으로 언급되고, 2화에서 본격적으로 부각된 보라색 트윈테일 속성의 멤버. 마리네의 소꿉친구이자 라이벌 플래그. 처음부터 이름으로 부르면서 친해진 사이는 아니었던 것으로 언급되며, 토이즈를 가지고 있다[10]. 능력은 인연 끊기(세퍼레이션). 때문에 10화에서 다른 사람에게 심어진 엘리먼트를 뽑아낼 수 있었고, 그것으로 마리네는 그녀가 괴도라는 것에 대한 확신을 가지게 된다. 그리고 해당 에피소드 발단의 주요 인물에 해당되게 된다.

멜로디아

하모니(白)

하모니(黑)

샤우트

리드믹

댄싱

포에미

데크레센도

크레센도

아모레

노블레스

아이린 드아라 (CV : 야하기 사유리)
귀엽다며 코코로를 좋아하는 안경 속성의 땋은머리 꼬마 소녀. 다만 이 좋아하는 정도가 좀 심해서,첫 등장시에는 코코로를 납치했다.(...) 또한 코코로가 인형으로 변했을 때나 기절한 틈을 타서 또 납치하거나 누구의 옷으로 갈아입혀 사진을 찍거나 하기도 한다. 이후로도 몇번 소소한 조연으로 등장.

아이린의 아버지 (CV : 미야사카 슌조)
평범한 샐러리맨. TD버전에서 오랜만에 등장했다.

마플

쿠루스 소니아 (CV : 카타오카 아즈사)

셜록 홈즈의 혼령(CV : 스와베 준이치)

에르큘 포와로의 혼령(CV : 챠후린)

코델리아 그레이의 혼령(CV : 이노우에 키쿠코)

네로 울프의 혼령(CV : 쵸)

제임스 모리아티의 혼령(CV : 코야마 리키야)

코론 (CV : 마츠오카 유키)

부타로

릴리 애들러 (CV : 아스미 카나)
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영국의 포와로 탐정학원에 다니는 캐릭터로 토이즈는 주위 사물을 좁은 범위로 얼리는 것. 이름 유래는 셜록홈즈의 아이린 애들러로 외전 스토리 마지막에 그녀의 후손으로 밝혀진다

허드슨 (CV : 이치조 미유키)
코바야시가 사는 곳의 집주인으로 이름의 유래는 셜록 홈즈의 집주인인 허드슨 부인.

토미 (CV : 우치야마 유미)
허드슨 여사의 손자.

묘진카와 시온 (CV : 오키츠 카즈유키)
앨리스의 오빠. 상당한 시스콘이다. 탐정의 일은 위험하다고 생각해서인지 앨리스가 탐정 학원에 들어가는 것 자체를 반대했다가 홈즈 탐정 학원을 제외한 다른 탐정 학원에 들어간 것만은 허락했다고 하며 카즈미는 시온을 동경하고 있다. 사실 그 정체는 컬러 더 팬텀의 바이올렛 섀도. 본인도 괴도를 목표로 하고 있지만 부모님의 미학과는 맞지 않아 갈등을 가지고 있으며 줄곧 토이즈가 없었다가 마지막화에 날개의 토이즈를 얻는다.

앨리스의 아버지와 어머니 (CV : 토치 히로키/오오하라 사야카)
다정한 부모님으로 보이지만 그 정체는 대괴도 비스콘티와 마담 비스콘티로 괴도 동료로써 결혼한 사이. 현재로서는 괴도 활동을 하고 있지 않다. 서로 대척점을 져야 할 괴도가 어째서인지 딸을 탐정으로 키우고 있다. 이는 앨리스의 의지를 존중하고자 하는 것이지만 시온의 경우 이를 마음에 들어하지 않으며 부모를 배신자 취급하고 있다. 괴도라지만 나름의 미학을 가지고 있어 아들인 시온과 자주 대립한다. 이미 작중 초반부터 앨리스가 페더즈로서 활동하고 있는 걸 눈치채고 있었다.

카즈미의 아버지 (CV : 하마다 켄지)
탐정을 그만둔 후 지금은 다른 형태로 활동 중. 쫓는 것은 다름아닌 괴도를 쉬고 있는 앨리스의 아버지. 딸들이 절친이 되면서 묘한 관계가 되었지만, 서로를 인정하는 좋은 사이다.

5화에 등장한 할머니 (CV : 미야자와 키요코)
페더즈가 기묘한 행동을 하고 있는 것으로 오인한 어느 할머니. 항상 같은 시간대의 같은 버스에만 타는 것을 이상하게 여긴 페더즈에 추적당한다. 사실 버스기사가 오래 전 헤어진 아들로 할머니의 재산을 노린 괴도에 의해 토이즈를 이용한 사건에 휘말릴 뻔 하나 페더즈에 구원받는다. 이후 진짜 아들과 재회하게 되는 듯.

무나야시키 토 (CV : 카네모토 료스케)
버스 운전수. 5화에 등장한 할머니의 아들이다. 오랫동안 만나지 못했던 듯 하여 그 할머니는 마음의 준비를 확실히 하기 위해 그 버스에 계속 반복해서 승차했던 것.

아마기 마리네의 엄마 (CV : 이노우에 키쿠코)
마리네와 미키가 어렸을 때부터 친하게 지냈던 것이 ED에서 언급된다. 마리네가 여섯살 때의 시점에서 사망. 기적의 노래를 만든 사람으로 이 노래를 베이스로 마리네는 노래를 부를 용기를 가지게 된다고 한다.

어느 왕자 (CV : 코우사카 아츠시)
인도에서 만난 카레를 좋아하는 왕자. 3화 에피소드의 주역. 9화에서 재등장하여 의문의 카지노에 대한 소문을 듣고 밀키 홈즈 일행과 동행한다.

키누미야 사키코 (CV : 나카지마 사키)
TD버전 4화에 등장한 일발 개그 매니아. 외딴 저택에 살고 있다. 마리네를 가수의 팬이 아닌 게닌의 팬으로 인식하여 싸인을 받으려 했으며 미스테리어스한 요요를 사용한다. 아이돌 출신.

오리시모 마사코 (CV : 타카하시 미카코)
사키코 랜드에서 일하고 있는 연예인. 주 캐스터.

야스하시 사키코 (CV : 사이토 치와)
사키코 랜드에서 일하고 있는 연예인. 나고야 출신. 하드코어 게이머. 부정한 행위를 하는 것을 용납하지 않는다. 실질적 중간보스.

캐롤 도지슨 (CV : 유우키 아오이)
TD버전 5화에 등장한 스타 연기자. 아역배우로부터 경력을 쌓았던 관계로 동년배의 친구가 없다.

텐쿠죠 네리마 (CV : 카쿠마 아이)
TD버전 6화에 등장한 이미테이션 아이돌. 대상은 아마기 마리네며 그녀의 열혈팬. 아마도 해당 이름은 가명일지도.

텐마 히로코 (CV : 후지무라 아유미)
TD버전 7화에 등장한 배우. 네로에 관심을 가지고 있다. 10년전 양자를 들인 적이 있었는데, 이유는 친자인 츠토무를 사고로 잃었던 상심 때문.

시모죠 마리 (CV : 오오니시 사오리)
텐마 가의 사용인. 사실은 텐마 히로코가 들였던 양자. 보이쉬한 이미지.

오스카 프랑소와 트와라이트 (CV : 와타나베 아케노)
TD버전 8화에 등장한 여성 백작. 홍차 관련 엘리먼트를 소유하고 있다. 9화에서도 카지노에서 재등장.

앤드류 (CV : 후루카와 마코토)
오스카의 사용인. 안경이 없으면 생활이 곤란할 정도. 이는 오스카를 사고로 지키고서 받은 부상.

잔느 (CV : 카츠키 마사코)
트와라이트 가문 사람.

니콜라스 (CV : 무라나카 토모)
오스카의 사촌. 원래 가문을 이어받았어야 할 소년이었으나 그것을 빼앗긴 것을 원망하고 있다.

크라이네발트 (CV : 키요카와 모토무)
교수. 하반신이 불편하여 휠체어에 의지하고 있다. 평론가. 사실은 코바야시가 위장한 것이다.

안 가티 (CV : 세토 아사미)
TD버전 9화에 등장한 의문의 소녀. 인간이 아닌 듯한 분위기. 천궁도의 수호자라고 한다. 제6고대문명인이 만든 인조인간이다.

노와르 (CV : 치바 치에미)
TD버전 9화에 등장한 딜러. 엘리먼트를 가지고 있다. 스칼렛에게는 딸과도 같은 존재.

스칼렛 (CV : 코바야시 유미코)
TD버전 9화에 등장한 카지노 CEO. 마리네를 납치한다. 천궁도를 소환, 행운의 비호석을 손에 넣어 그 숙주로 마리네를 활용하려한다.

맨션 주인 (CV : 야오야 쿄)
TD버전 11화에 등장한 여성. 현 시점에서는 맨션 철거가 계획되어 있다고 한다.