本作主角。在河堤旁進行淨灘活動時，發現一瓶神秘液體（人類動物化飲料），無意中帶回家卻造成這次事件的開端。為了救出因動物化而被「SKBE」抓走的爸爸媽媽和維多莉亞及動物化的防衛隊成員們潛入「SKBE」位於地底的總部。故事尾聲，親自喝下人類動物化飲料，變成小象（實際上大小只有絨毛玩具般大），挺身而出面對四膳守。
隨手將「試作版」人類動物化飲料帶回家，喝下來路不明飲料而動物化的雙親，受到誘惑就喝下動物化飲料的防衛隊們，本作特別強調全體愚蠢的一面。

小新的媽媽。偶然喝下小新帶回來的「試作版」人類動物化飲料而動物化成豹，因而被「SKBE」視為研究對象遭到活捉。故事後半和小新再度重逢，不過她早已完全動物化而失去人類情感，無法說出人類語言，只能發出低沉吼聲。受到四膳守的攻擊命令撲向小新，其攻擊力道劃破小新的衣服和包包，足見其已失去人性。後因小新的屁屁讓她恢復人類的意識後，和小新、春日部防衛隊再度前往「SKBE」基地。由於變成豹而感到身形輕盈，戰鬥力也被強化。

小新的爸爸。偶然喝下了小新帶回來的「試作版」人類動物化飲料而動物化成公雞，被「SKBE」視為研究對象而遭捉拿，帶着大家逃亡時因雞的習性讓大家落入「SKBE」的圈套。之後完全動物化並失去人類意識後在最終決戰時恢復意識，並與小新、美冴一同對抗動物化的四膳守。

小新的妹妹。和哥哥小新與小白一同前往「SKBE」總部基地。潛入基地後因貪玩和小白與隊伍走散。故事尾聲時，因喝下人類動物化飲料而動物化成巨大北極熊。在野原一家苦戰動物化四膳守時登場，一口氣逆轉情勢。

野原家飼養的小狗，曾在分類追捕廣志一行人時協助廣志他們逃亡，後與小新和小葵一同前往「SKBE」總部基地。後來和小葵與隊伍走散，最後和野原一家一同對抗四膳守。

小新的朋友們。因聽說小新的父母變成動物，便來到野原家拜訪，卻意外遇上分類和「SKBE」成員的包圍，最後被「SKBE」和野原家一同活捉。後來靠着四膳良子的幫忙順利從「SKBE」手下中逃出。但是他們卻在途中喝下「失敗作」人類動物化飲料導致半動物化（風間變為企鵝、妮妮變為兔子、正男變為蝙蝠、阿呆變為大穿山甲）。之後和小新一同前往「SKBE」總部救出被囚禁的廣志和美冴，動物化的防衛隊成員們各自使用其擅長的動物絕活應付困境。

春日部市雙葉里新上任的里長。積極呼籲及推動雙葉里實施極端的環境保護活動並親力親為進行環境運動的生態學家，但背地裏卻是極端環境保護組織「Save Keeping Beautiful Earth（簡稱SKBE）」的領導人，企圖執行將人類動物化，使其破壞生態環境行為停止的「人類動物化計劃」。親自研發「人類動物化飲料」，作為全世界實驗的先行階段，讓春日部居民全變成動物。基於極度環保的概念而全身赤裸，僅穿着樹葉丁字褲，完全幾近變態，因此被小新稱為「怪大叔」。故事後半，從胯下拿出精華版的「人類動物化飲料DX」並喝下，其幻化成神獸．里昂德斯（獅子身軀，公牛洞角，蛇尾，荒鷲翅膀）（似吉爾伽美什中的神胡姆巴巴），和小新一家人展開最終決戰。對於環保、節能完全沒有興趣又揮霍無度的妻子及全人類感到絕望，憤而組成「SKBE」進行「人類動物化計劃」。最終與良子和好，並決心兩人共同維護未來地球的環境。日文原名讀音為「自然保護」。

本部電影女主角，小新邂逅的神祕美女，19歲。四膳守的年輕妻子，對於丈夫所熱衷的環境保護活動毫無興趣。當知道丈夫籌備激進環境保護組織並進行慘無人道的計劃時，決心挺身阻止暴走的丈夫。穿着時尚，全身上下皆為名牌貨，交通工具為美國轎車（曾開到沒油）和摩托車，手榴彈和無反動砲運用自如。性格冷酷，但其無止盡的消費慾望也形成她浪費、揮霍的習慣（曾將小新心愛的動感超人洗髮精一次用光）。化名為「維多莉亞（ビクトリア）」。仍是恣意妄為地穿金戴銀，曾被小新幻想過她喝下「人類動物化飲料」變為粉紅母象。假名來自小新家毛巾上的字樣「維多莉亞溫泉」。

「SKBE」幹部之一。故事前半打算擄走半動物化的廣志和美冴。中年男性，長相像馬為其特徵，本人相當介意。為了貫徹環保意念而半裸，僅著一件由舊報紙作成的三角褲。喜好為將垃圾分類。故事後半，小新等人潛入「SKBE」總部時被他發現進而追擊。再度發現風間一行人時，因其將垃圾分類的特性成了致命傷，風間一行人趁着空檔，將他推入大件垃圾處理場。日文原名來自「分別」。

「SKBE」幹部之一。年輕女性，並未如幹部分類一般「環保的半裸」，而是穿着引人遐想的惹火服裝，包包頭上以數支筷子代替髮簪。號稱「筷子功」世界第一，以兩支巨大筷子為武器，格鬥技巧高超。曾說出「讓動物乖乖回到籠子裏去」的言論，似乎和「SKBE」的環保理念不符。故事後半和小新、美冴二人對峙，並一度力壓二人。最後，小新使出「屁屁夾筷功」，花豹美冴把握時機一舉擊潰她。日文原名來自「My箸」。

曾為「SKBE」所囚禁，並要求他演唱「環保之歌」，不然就得被逼吃哇沙米，是位黑人演歌歌手。故事後半喝下動物化飲料而變成黑豹，並於春日部街上演唱。並未於電視版本中登場，片段似乎遭到刪減。