Tsumugi Shiraui ist eine Gauna-Mensch-Hybrid-Biowaffe, die vom Wissenschaftler Ochiai unter Nutzung der Ressourcen von Kunato Developments erschaffen wurde. Ihre Entstehung beinhaltete die Befruchtung einer Plazenta-Klonversion der Gauna-assimilierten Shizuka Hoshijiro mit einem menschlichen Embryo, was zu einer Chimäre führte, die zur Bekämpfung der Gauna entwickelt wurde. Anfangs aufgrund ihrer Größe, die einer Garde-Mechaeinheit entspricht, in einem Hangar eingeschlossen, interagiert sie über eine sonnenartige Verlängerung, die einem einäugigen Wurm mit Tentakeln ähnelt und in der Lage ist, durch Sidonias Belüftungssysteme zu navigieren. Diese Sonde kann menschliche Formen nachahmen, Objektzusammensetzungen analysieren und unbewusste Gedanken ausloten. Ihr Hauptkörper ist humanoid mit einem plazentabedeckten Gesicht, das einer Maske ähnelt, und zeigt Zähne sowie ein sichtbares Auge, das Emotionen ausdrücken kann. Trotz ihrer zerstörerischen Fähigkeiten zeigt Tsumugi eine sanfte, kindliche Neugier und Verspieltheit, besonders im Umgang mit Nagate Tanikaze, Izana Shinatose und Yuhata Midorikawa. Ihre Persönlichkeit könnte Reste von Hoshijiro widerspiegeln, was jedoch unbestätigt bleibt. Zu ihren Kampffähigkeiten gehören Kabi-Klauen zum Durchdringen von Gauna-Kernen, plazentabasierte Strahlenwaffen, die durch selbstproduzierte Heigus-Partikel angetrieben werden, beschleunigte Regeneration und eine sensorische Wahrnehmung, die mit Sidonias Langstreckenscannern mithalten kann. Sie ist anfällig für Heigus-Partikel-Erschöpfung. Ihre Beziehung zu Nagate entwickelt sich signifikant. Während einer Mission zu Lem VII verbringen sie einen gemeinsamen Strandausflug, bei dem Nagate seine Liebe gesteht und ihre nicht-menschliche Form sowie Größenunterschiede akzeptiert. Überwältigt von den Gefühlen, fällt Tsumugi in Ohnmacht, wobei sie Meerwasser bei Berührung verdampfen lässt. Später entdeckt sie Kanata, eine jüngere, instabile Chimären-Schwester, die von Ochiai erschaffen wurde, wird jedoch von Kanatas Flucht mit Ochiai ausgeschlossen. In der Schlacht um Lem VII wird ihre Flotte von einem Gauna-Higgs-Partikelstrahl zerstört, obwohl sie überlebt. Später zögert sie im Kampf gegen die Hoshijiro-imitierende Gauna Benisuzume aufgrund emotionaler Konflikte, was Benisuzume ermöglicht, sie aufzuspießen und ihre Heigus-Partikel abzuzapfen. Nagate rettet sie. In ihrem anschließenden Kampf gegen Chimera Ochiai in Lems Stern opfert Tsumugi ihren Körper, um Nagate vor der stellaren Hitze zu schützen, was zu tödlichen Schäden führt. Ihr Bewusstsein wird in eine gefangene, Hoshijiro-ähnliche Gauna-Plazentaprobe übertragen. Sie heiratet Nagate, lässt sich auf Lem VII nieder und bringt ihre Tochter Nodoka zur Welt. Hoshijiros fragmentierte Erinnerungen bleiben in ihrem neuen Körper erhalten, bleiben jedoch undeutlich.