Ayumi Azuchi arbeitet als Lehrerin an der Graviton High School, wo sie für die Klasse verantwortlich ist, zu der die Hauptcharaktere A-ko, B-ko und C-ko gehören. Ihre täglichen Pflichten umfassen die Regelung des Klassenklimas, was in erster Linie bedeutet, die häufigen gewalttätigen Konflikte zwischen A-ko und B-ko zu verhindern, während sie gleichzeitig versucht, die leicht ablenkbare C-ko zu unterrichten. Sie ist eine erwachsene Frau mit grauen Augen und blauen Haaren, die bis zu ihren Schultern reichen.

Verfolgt vom Tod ihrer Eltern, hegt Ayumi eine tiefsitzende Angst, niemals romantische Liebe oder Ehe zu erfahren, ein Gefühl zugrundeliegender Einsamkeit, das ihre Entscheidungen während der gesamten Serie maßgeblich antreibt. Dieser persönliche Kampf ist ein zentraler Aspekt ihres Charakters, der ihre Handlungen und Wünsche jenseits ihrer beruflichen Verantwortungen beeinflusst. Neben ihrer Lehrtätigkeit ist Ayumi aktives Mitglied der Freiwilligen Verteidigungsstreitkraft, einer Organisation, die bei Notfällen mobilisiert wird, um Graviton City zu schützen. Für diese Missionen trägt sie ein auffälliges und freizügiges Superheldenkostüm, ein Überbleibsel aus der ursprünglich für Erwachsene konzipierten Entwicklung des Franchise, und nutzt ein schwerkrafttrotzendes Fahrrad für den Transport. Ihre persönlichen Interessen umfassen Literatur, das Anschauen von Feuerwerksvorführungen und Schwimmen.

Ayumis Rolle in der Geschichte wird insbesondere in Project A-ko 4: Final bedeutsam. Angesichts anhaltender romantischer Enttäuschung geht sie eine arrangierte Ehe mit einem Charakter namens Kei ein, ein Engagement, das von Hikaru Daitokuji orchestriert wird. Diese Hochzeit wird zu einem zentralen Handlungspunkt, der intensive Reaktionen von sowohl A-ko als auch B-ko hervorruft, die beide in Kei verliebt sind. Gleichzeitig zeigt Ayumi rätselhaftes Verhalten, indem sie ein herzförmiges Kristall-Amulett mit einem Hexagramm trägt und private Gebete spricht. Dieses Amulett entpuppt sich später als identisch mit einem Artefakt, das in antiken babylonischen Ruinen entdeckt wurde und das mit apokalyptischen Prophezeiungen bezüglich einer außerirdischen Prinzessin in Verbindung steht. Die Hochzeitszeremonie, die in der Schulsporthalle stattfindet, gerät in Chaos, als sie gleichzeitig durch die gewalttätige Einmischung von A-ko und B-ko, die Ankunft der außerirdischen Alpha-Cygnan-Flotte, die ihre Prinzessin zurückholen will, und das Eingreifen der Erdverteidigungsstreitkräfte gestört wird. Ayumi wird zusammen mit Kei und C-ko in diesen großangelegten Konflikt hineingezogen. Ihre persönliche Handlungslinie gipfelt in tiefer Frustration, als sie ihr Amulett zerschmettert, desillusioniert von dessen Versagen, ihr das außergewöhnliche Leben oder die Bedeutung zu gewähren, die sie erwartet hatte.