Koyomi Araragi tem 18 anos, mas já completou 19. Ele tem 165 cm de altura e pesa 55 kg. É um estudante do terceiro ano do ensino médio que passou por uma experiência traumática nas férias da primavera: foi atacado por um vampiro e mal recuperou sua vida humana no tempo seguinte, deixando marcas de sua natureza vampírica. Agora, ele pode ver no escuro e seus olhos ficam vermelhos quando fica bravo; além disso, ele cura incrivelmente rápido. Essas mudanças o levaram a questionar sua expectativa de vida.

Koyomi ainda tem medo da luz solar do amanhecer apesar de não mais ter efeitos negativos sobre si. Ele é uma pessoa relaxada cujo único amigo na escola é Tsubasa Hanekawa. Como estudante pobre, ele está sempre perto de falhar em todas as aulas, exceto matemática. É revelado através de conversas que ele tem um conhecimento profundo sobre anime; até mesmo Nadeko Sengoku observou isso uma vez.

Embora se mostre atraído pelas outras garotas, Koyomi recusa seus avanços por lealdade a Hitagi. Outros personagens especulam que ele é um lolicon, particularmente Mayoi e Hitagi, com Hitagi pensando que Nadeko é uma "ameaça" para ela. Ele é muito nobre, o que atrai Hitagi a ele. Koyomi está disposto a ajudar os outros ao custo de sua própria vida. Como resultado, as personagens femininas que ele ajuda estão muito ligadas a ele.

Koyomi se sente mais confortável falando com Mayoi, Shinobu e, a partir da segunda temporada, para Yotsugi sobre seus problemas. Ele é a única pessoa que acha que sua relação familiar é ruim, enquanto Karen e Tsukihi pensam o contrário. Seus pais foram revelados como policiais. Sua personalidade é retratada mais claramente nos romances, onde seus pensamentos internos mostram que ele é muito mais pervertido e inteligente do que o anime leva a acreditar.

Devido a eventos anteriores a Kizumonogatari e Bakemonogatari, Koyomi evitava ter amigos e parecia ter perdido a fé e a confiança nas pessoas e em si mesmo.