Với tên ngay trên tựa đề thì chàng Pikachu chắc chắn là nhân vật chính. Lần này, chú "chuột điện" đáng yêu không chỉ biết nói với Tim (Justice Smith) mà còn đội một chiếc nón thám tử cực kì ngầu và có biệt tài điều tra, suy luận đáng gờm.

Mewtwo được xem là Pokemon mạnh nhất từ thời cổ đại với quyền năng khổng lồ và có thể trò chuyện với con người.

Cubone là Pokemon đầu tiên xuất hiện trong "Detective Pikachu". Trong phim, Cubone bị Tim đuổi bắt và khi thoát ra, Cubone đã ném một đòn đau vào chân của cậu. Một sự thật về loài Pokemon này xuất hiện trong phim là khi Cubone đeo mặt nạ được làm từ hộp sọ của người mẹ đã mất.

Snubbull là Pokemon của Trung úy Hide Yoshida. Với vẻ ngoài cục cằn và khuôn mặt lúc nào cũng tỏ ra đáng sợ, Snubbull bị hiểu lầm là một Pokemon nguy hiểm, khó gần. Tuy nhiên, Snubbull lại cực kỳ tốt bụng và tình cảm.

Psyduck đóng một một Pokemon sát cánh cùng Pikachu trong hầu hết các tình huống vì cậu chàng là Pokemon của Lucy. Giống với bản gốc, những cơn đau đầu khi căng thẳng của Psyduck là mối nguy tiềm ẩn cho những vụ nổ nguy hiểm.

Tất cả ba con chim từ dòng Pidgey xuất hiện trong phim ở nhiều thời điểm khác nhau và cứu cánh cho Pikachu trong cuộc chiến cuối cùng với Howard Cliffords khi hắn trong hình hài của Mewtwo.

Trong cảnh Pikachu bước vào đấu trường để thách đấu, thật khó để nhận ra góc bên trái lại có một con Rattata.

Doduo và Dodrio - những Pokemon trong hình dạng những chú chim ba đầu đã xuất hiện ở khắp nơi trong thành phố Ryme.

Pokemon Lickitung đã xuất hiện trên chuyến tàu đến thành phố Ryme và liếm lên mặt của Tim.

Tại Ryme, những Squirtle Pokemon đóng vai trò như lính cứu hỏa.

Giống như trong trò chơi Detective Pikachu 3DS, Aipom gặp Tim lần đầu tiên khi cố gắng tấn công cậu bởi bị ảnh hưởng từ ma túy R. Khác hẳn với vẻ ngoài điên loạn và hung hăng khi dùng khí R, những Pokemon Aipom cực kỳ đáng yêu và sống lang thang trong thành phố.

Cũng trong đấu trường, Rufflet xuất hiện bên trái và Squirle xuất hiện bên phải Tim và Pikachu.

Morelull xuất hiện trong phim với hình dáng vô cùng lung linh giống như những con sứa trong đại dương. Còn Bulbasaur là những Pokemon đáng yêu sống trong rừng và đưa Tim đến gặp Mewtwo để cứu sống Pikachu.

Trong phim, Howard Clifford đã biến một Eevee thành Flareon để minh họa cho quan điểm của mình về sự tiến hóa của Pokemon.

Dito trong phim được Howard Cliffords biến đổi gen và có khả năng biến hóa khôn lường. Dito xuất hiện trong hầu hết các cảnh phim với những hình dạng khác nhau mà chính khán giả cũng không thể ngờ đến.

Trong phim, Tim và Pikachu đã thẩm vấn Mime để tìm thông tin về Harry Goldman. Cả quá trình phỏng vấn, Tim đã phải nghĩ ra một cách vô cùng đặc biệt để có thể khiến Pokemon này sợ hãi và chịu khai báo.

Ludicolo làm việc tại quán cà phê và nhận nhiệm vụ phục vụ cà phê cũng như nghe yêu cầu của những Pokemon khác vì con người không hiểu Pokemon nói gì.

Trong phim, Jigglypuff đóng vai trò như một ca sĩ phòng trà và có khả năng ru ngủ mọi người bởi giọng hát mê hoặc của mình.

.

Greninja đóng vai trò phản diện trong phim khi làm việc cho Cliffords và giúp đuổi bắt nhóm Pikachu khi họ đến phòng thí nghiệm.

Pokemon Emolga xuất hiện trong cuộc diễu hành và chợ trời bên ngoài. Chúng là những Pokemon sóc bay cực kỳ đáng yêu.

Pancham đã xuất hiện trong một tấm ảnh tìm kiếm thất lạc có từ lâu.

Có rất nhiều tài liệu về Pokemon trong phòng ngủ của Tim vì cậu đã từng có mơ ước trở thành một người huấn luyện Pokemon khi còn bé. Rayquaza, Dragonite, Hypno, Articuno và Steelix, Reshiram và Zekrom đã xuất hiện từ tấm ảnh trên tường. Điều này khiến khán giả vô cùng mong chờ một vũ trụ điện ảnh Pokemon trong tương lai.

Torterra xuất hiện trong phim theo một cách cực kỳ đặc biệt - Những Pokemon trong hình dạng rùa khổng lồ bị biến đổi gen và gây ra một trận động đất nguy hiểm cho nhóm Pikachu khi họ rời khỏi phòng thí nghiệm.

Charizard là Pokemon trong hình dạng rồng với kích thước to lớn và khả năng khạc ra lửa. Charizard đã từng bị bại trận dưới dòng điện cao áp của Pikachu và trong trận phục thù, Pokemon này được cho hít khí R và trở nên điên loạn hơn bao giờ hết.

Snorlax và Machamp xuất hiện trong lúc Tim đến Ryme City.

Loudred xuất hiện trong đấu trường Pokémon với vai trò loa phát thanh.

Ngoài ra, còn hàng chục Pokémon khác cũng xuất hiện trong phim như Arcanine, Audino, Blastoise, Bouffalant, Braviary, Bulbasaur, Charmander, Comfey, Dodrio, Doduo, Emolga, Flabébé, Flareon, Gengar, Golurk, Growlithe, Gyarados, Joltik, Krabby,... Pokémon Detective Pikachu hiện đang công chiếu trên toàn quốc.

Theo GameK