Rei KurosawaRei tem 23 anos e é fotografa freelancer. Depois da morte de seu noivo num acidente de carro, ela durante uma sessão de fotografias numa mansão que diziam ser assombrada, percebe que em uma das fotos aparece a imagem de seu falecido noivo. Enquanto procura por toda a mansão, ela descobre uma estranha tatuagem em forma de cobra aparecendo em seu corpo. Ela acaba descobrindo também que há diversos outros espíritos pela casa também.
Miku Hinasaki
É a mesma que protagonista o jogo Fatal Frame 1. Em Fatal Frame 3, ela é assistente de Rei Kurosawa. Seus poderes paranormais voltaram neste jogo. Ela foi apresentada a Rei por intermédio de Yuu. Em Fatal Frame 3, ela está com 19 anos.
MafuyuEstá desaparecido há 2 anos. Miku começa a ter visões de seu irmão na Mansão do Sono. Por ser muito amigo de Yuu, ele havia pedido a Yuu que tomasse conta de sua irmã se algo acontecesse com ele.
Kei AmakuraRei pede a ajuda de Kei para investigar a mansão. Kei é um amigo próximo de seu noivo. Ele também tinha feito uma promessa para ele. Ele mesmo também procura por uma pessoa desaparecida. Kei tem 26 anos e é o irmão mais novo de Shizu Amakura mãe das meninas. Kei é um escritor, e ele tem um forte sexto sentido. Ele trabalhava com Mafuyu Hinasaki sob as ordens de Junsei Takimine.
Yuu AsouMorto em um acidente de carro em que estava com Rei, morre aos 24 anos. Depois disso, ele aparece nas fotos que Rei tira da mansão durante uma sessão de fotos. Ele era amigo de Mafuyu, irmão de Miku.
Mio Amakura
Sobrinha de Kei, ela tem 15 anos e é a protagonista de Fatal Frame 2. Logo depois do incidente em Minakami, ela começa a apresentar estranhos sintomas. Seu tio então, vai em busca de sua sobrinha desaparecida. Ela também começa a apresentar as marcas de tatuagem em seu corpo. Ela é uma das personagens que Kei Amakura persegue durante o jogo, ou seja, está na mansão do sono de alguma forma.
Mayu AmakuraIrmã de Mio. Desaparecida em Fatal Frame 2. Durante Fatal Frame 3, seu tio, Kei, como borboleta vermelha.
Yoshino Takigawa
A única sobrevivente de uma tragédia. Ela parece ter os mesmos eventos trágicos de Rei, por causa do noivo falecido. Ela se torna um inimigo depois com três sombras de rostos deformados. Yoshino agora tem o mesmo padrão de tatuagens como Reika, ela também tem olhos amarelos.