Michiru Isumi ist die zweitälteste der vier Isumi-Schwestern und dient als Kommandeurin des Elite-Taktikgeschwaders A-01, bekannt als Isumis Walküren. Vor den Ereignissen der Hauptgeschichte trat sie trotz anfänglicher familiärer Spannungen der Kaiserlichen Armee bei und wurde eine der besten Kadetten an der Ausbildungsakademie Hakuryo, wo sie Schülerin von Sergeant Jinguuji Marimo war. Ein Ausbildungsvorfall, der zum Tod eines ihrer Kameraden führte, ließ sie zunächst starken Groll gegen Marimo hegen, doch nachdem sie sie zur Rede stellte und sie weinend allein in ihrem Zimmer fand, änderte sich Isumis Haltung, und ihr Geschwader gab Marimo später widerwillig respektvoll den Spitznamen „der Tollwütige Hund".

Isumi ist direkt, pragmatisch und diszipliniert, mit einem Perfektionismus, der sie zu einer vorbildlichen Soldatin und Anführerin macht. Trotz ihrer äußeren Kompetenz und der Bewunderung ihrer Untergebenen kämpft sie mit Selbstzweifeln darüber, wie andere sie wahrnehmen, und zeigt nur ungern ihre weichere Seite, die sie nur engen Familienmitgliedern und wenigen Vertrauten wie Masaki offenbart. Sie wird stark von einem Verantwortungsgefühl angetrieben, da sie sich selbst für den früheren Zusammenbruch ihres Geschwaders die Schuld gibt, und trägt ein leises Minderwertigkeitsgefühl im Vergleich zu ihrer älteren Schwester in sich. Ihre persönliche Philosophie betont den Schutz der Lebenden über die Trauer um die Toten, eine Überzeugung, die sie ihrem Geschwader durch ihr unerschütterliches Motto einprägt: „Erfülle deine Mission mit aller Kraft. Verzweifle nicht bis zum letzten Atemzug. Sorge dafür, dass dein Tod etwas zählt."

In der Geschichte erscheint Isumi erstmals während des Yokohama-Zwischenfalls beim Testen des XM3-Upgrades und wird später zur Ausbilderin des Protagonisten Takeru Shirogane, dem sie hilft, sich von psychologischen Traumata zu erholen, indem sie ihn durch eine Therapie führt. Sie entwickelt eine Beziehung zu ihm, die auf schonungsloser Ehrlichkeit und gegenseitigem Respekt basiert, und gipfelt in einem angespannten Austausch vor der Schlacht von Sadogashima, in dem sie von ihm verlangt, dass er um jeden Preis überlebt. Während dieser Schlacht versagt die 00-Einheit Susanoo II, und Isumi meldet sich freiwillig, um in sie einzusteigen. Nachdem Versuche, den Autopiloten zu aktivieren, fehlschlagen und ihre Kameradin Kashiwagi getötet wird, entscheidet sich Isumi, zurückzubleiben und manuell die Selbstzerstörungssequenz auszulösen, wobei sie sich opfert, um die BETA-Streitkräfte zu vernichten und den Sadogashima-Bienenstock zu zerstören. In ihren letzten Momenten erfährt sie, dass ihre Schwester die Schlacht überlebt hat, und drückt Takeru gegenüber ihr persönliches Bedauern aus, eine bestimmte Methode mit dem Mann, den sie liebte, nicht anwenden zu können. Ihr Geschwader wird später ihr zu Ehren umbenannt. Ihre Entwicklung von einer verbitterten Kadetten zu einer selbstlosen Kommandeurin, die die ultimative Entscheidung trifft, ihr Leben für ihre Mission zu opfern, definiert sie als eine Figur der Pflicht, des Opfers und der prinzipientreuen Führung.