Mao Nonosaka ist eine vierzehnjährige Mittelschülerin, die als Nebenfigur in "The Future Diary" auftritt. Sie ist eine von Yukiteru Amanos Mitschülern an seiner neuen Schule und wird schnell Teil einer engen Gruppe, zu der Hinata Hino, Aru Akise und Ouji Kousaka gehören. Mao hat langes hellviolettes Haar und aquablauen Augen, und man sieht sie oft mit einer Kamera, mit der sie ihre Umgebung fotografiert – besonders Hinata. Ihre Persönlichkeit ist äußerlich sanft, höflich und munter, und sie verwendet gewohnheitsmäßig Höflichkeitsformen, wenn sie andere anspricht. Unter dieser freundlichen Fassade hegt Mao jedoch eine intensive romantische Besessenheit für ihre beste Freundin Hinata Hino. Sie ist offen lesbisch und sehr stolz auf ihre Zuneigung, bereit, alles zu tun, um Hinata zu beschützen und zu erfreuen. Diese Hingabe treibt die meisten ihrer Handlungen im Laufe der Geschichte an. Obwohl Mao keine nennenswerten Kampffähigkeiten besitzt, ist sie klug und einfallsreich und nutzt ihre fotografischen Fähigkeiten, um Informationen zu sammeln. Später wird sie zur Unterbesitzerin eines speziellen Tagebuchs, bekannt als das "Lovey-Dovey Hinata Diary", das Hinates Aktivitäten und Entwicklung aufzeichnet. Maos Rolle in der Erzählung wandelt sich von einer scheinbar gewöhnlichen Freundin zu einer eher antagonistischen Figur, als ihre Loyalität zu Hinata sie dazu bringt, Yukiteru mit einem Messer zu bedrohen und als willige Komplizin in Hinates Plan zu handeln, Aru Akise zu schaden. Ihre wichtigsten Beziehungen sind durch ihren alleinigen Fokus auf Hinata geprägt; sie ist Ouji Kousaka nahe und anfangs freundlich zu Yukiteru und Aru, aber ihre beschützende Besessenheit überlagert diese Bindungen. Mao erfährt wenig langfristige Entwicklung, da ihr Charakterbogen hauptsächlich die dunkleren Konsequenzen ihrer unerschütterlichen Hingabe offenbart, was in einer kurzen, aber gewalttätigen Konfrontation gipfelt, die die Längen unterstreicht, die sie für die Person gehen wird, die sie liebt.