Mikoto Misaka é uma das heroínas centrais da série Toaru Majutsu no Index e a protagonista da história paralela Toaru Kagaku no Railgun. Usuária psíquica da Academy City, seus poderes são classificados como Nível 5, a mais alta classificação para os esper mais poderosos, e ela é a terceira mais forte entre as sete pessoas que detêm essa patente na cidade. Frequenta a Tokiwadai Middle School, uma renomada escola de meninas para os ricos e para os psíquicos de elite, sendo uma das cinco escolas de elite da Academy City. Para a maioria das pessoas, ela parece uma jovem adequada, mas na realidade possui uma atitude mal-humorada, orgulhosa e um tanto imprópria, com tendências e inseguranças “tomboyish” que poucos conhecem. Ela gosta de coisas fofas e infantis, como pijamas floridos e a franquia Gekota, mascote de sapo. Possui um forte senso de moral e detesta injustiças. Seu poder consiste em gerar eletricidade, sendo capaz de provocar apagões na cidade, criar railguns instantâneas usando moedas como projéteis e atrair partículas de ferro ao seu redor em um chicote elétrico. Também pode manipular objetos elétricos, como redes e sistemas de segurança.

Mikoto mantém uma rivalidade unilateral com Touma Kamijou, que a chama de “Biribiri”. Desde então, ela tenta se alinhar com Touma e derrotá‑lo, embora faça inúmeras tentativas de evitar conflitos com ele. Quando era jovem, Mikoto foi enganada a entregar seu DNA a um cientista da cidade sob o pretexto de encontrar cura para a distrofia muscular de Duchenne, mas o objetivo real era criar clones militares dela. Quando descobriu que os clones não tinham o mesmo nível de poder, eles foram usados em um projeto chamado “Nível 6 Shift”, destinado a ser morto pelo Acelerador para criar o primeiro esper de nível 6. Os eventos de como Mikoto tentou impedir o projeto são brevemente mencionados no terceiro romance e mais detalhados no mangá Toaru Kagaku no Railgun. Quando todas as tentativas falharam, ela pretendia se entregar ao Acelerador para provar que os cálculos do Diagrama da Árvore estavam errados. Contudo, antes disso, Touma interveio e derrotou o Acelerador, provando sua fraqueza. O projeto Shift foi cancelado e as 9 969 irmãs — os clones — foram poupadas.

Após os eventos do terceiro romance, Mikoto desenvolve fortes sentimentos por Touma, mas não consegue expressá‑los devido às suas inseguranças e ao interesse de outras garotas nele. Mesmo quando brigam, mantêm um relacionamento amigável. Eles tiveram um encontro (resultado de uma aposta) e trocaram números de celular. No 14º romance, ela liga para Touma enquanto ele está em Avignon, França, quando ele é atacado pela Terra da Esquerda. Mesmo com o celular danificado, Mikoto consegue ouvir e descobre que Touma perdeu suas memórias e tem fingido isso para os amigos. Confusa, ela confronta Touma quando ele volta à Academia no 16º romance e o força a revelar a verdade. Depois de tudo exposto, Mikoto fica inicialmente perplexa sobre o motivo de se importar, mas depois percebe que ama Touma. Percebendo que pode perdê‑lo novamente, ela decide ajudá‑lo, inclusive tentando fazer as pazes com sua rival “Rainha de Tokiwadai”, na esperança de que ela a ajude a recuperar suas memórias perdidas e a unir‑se a ele nas batalhas para mantê‑lo seguro. Touma, porém, decide não envolvê‑la em seus fardos, pois não quer que ela sofra novamente como sofreu durante o incidente das Irmãs, e ele também fez uma promessa a Etzali de protegê‑la.