Mizuki Segawa ist die jüngere Schwester von Tetsuro Segawa und eine Kindheitsfreundin und Nachbarin von Sho Fukamachi, deren Familien eine lange gemeinsame Geschichte haben. Sie besucht die Narisawa High School zusammen mit Sho und Tetsuro und bekleidet dort die Position der Schatzmeisterin im Schülerrat, bevor sie später zur Vizepräsidentin aufsteigt. Körperlich ist sie für ein japanisches Mädchen eher klein und schlank und trägt einen Pagenschnitt, der ihre großen Augen betont.
Ursprünglich hegt sie eine Schwärmerei für den Schülerratspräsidenten Agito Makishima, während sie Shos romantische Gefühle für sie nicht bemerkt. Sie wird auch über die Cronos-Organisation, Zoanoids und Guyver-Einheiten im Unklaren gelassen, wobei Sho und Tetsuro Ausreden für ihre Abwesenheiten erfinden, um sie zu schützen. Ihre Unschuld endet abrupt, als ein Zoanoid sie entführt und sie sowohl von Guyver I (Sho) als auch von Guyver III (Agito) gerettet wird. Das Trauma führt zu einem Krankenhausaufenthalt, und trotz Tetsuros Erklärung, die Ereignisse als Filmaufnahme darzustellen, bleibt sie skeptisch und drängt ihn auf die Wahrheit.
Spätere Entführungen durch Cronos, darunter eine gemeinsam mit Shos Vater Fumio Fukamachi zur Relic’s Point-Einrichtung, zwingen Mizuki, der grausamen Realität von Cronos’ Experimenten und Shos Identität als Guyver I ins Auge zu sehen. Die Zeugin der Zoanoid-Erschaffung und die Erkenntnis, dass Sho sie beschützt hat, verursachen tiefe Verzweiflung. Ihre Verzweiflung steigert sich, als sie erfährt, dass Sho gezwungen war, seinen eigenen Vater zu töten, nachdem Cronos Fumio in den Zoanoid Enzyme II verwandelt hatte, und verschlimmert sich, als der Journalist Masaki Murakami die künstlichen Ursprünge der Menschheit als biologische Waffen für eine außerirdische Rasse enthüllt. Diese Enthüllung zerbricht sie beinahe mental und lässt sie in einen Wald fliehen.
Sho folgt ihr während ihrer Flucht, kann sich jedoch aufgrund seines Traumas nicht verwandeln, was sie verwundbar macht. Von Zoanoids entdeckt, werden sie von dem abtrünnigen Lost Number Aptom gerettet, der sich als Guyver III zu erkennen gibt. Aptom unterzieht Mizuki psychischer und physischer Folter, zerreißt ihre Kleidung und bedroht ihr Leben, um Sho zu zwingen, seinen mentalen Block zu überwinden und sich zu verwandeln. Als sie Shos Qual und Entschlossenheit sieht, sie zu retten, ermöglicht dies ihm, seine Guyver-Fähigkeiten zurückzugewinnen. Diese entscheidende Erfahrung verändert ihre Perspektive und lässt sie Shos tiefe Gefühle erkennen, was dazu führt, dass sie seine romantischen Zuneigungen erwidert.
Ihre Wahrnehmung von Agito ändert sich drastisch, nachdem sie beobachtet, wie er die verblendeten Zoanoid-Dorfbewohner in Takeshiro rücksichtslos abschlachtet, die er für unrettbar hielt. Dies löscht ihr früheres romantisches Interesse an ihm aus. Nach der Zerstörung von Relic’s Point und der globalen Übernahme durch Cronos (X-Day) gehen Mizuki, Tetsuro und ihre Verbündeten in den Untergrund. In dem Glauben, dass Sho die Zerstörung des Bio-Schiffs überlebt hat, wartet sie ein Jahr auf seine Rückkehr, obwohl ihre Hoffnung unter dem Druck zu schwinden droht. Verzweifelt besucht sie ihr altes Zuhause und entdeckt Teru-teru-bozu-Puppen, die ihr und Tetsuro ähneln und an der Tür hängen, was sie als Hoffnung ihrer Eltern auf ihre Sicherheit interpretiert. Inspiriert fertigt sie eine ähnliche Puppe für Sho an und weigert sich, die Hoffnung aufzugeben. Ihr Glaube wird belohnt, als Sho während einer Schlacht in Tokio im mächtigen Guyver-Gigantic-Anzug wieder auftaucht.
In den Live-Action-Filmadaptionen unterscheidet sich die Figur „Mizky Segawa“ deutlich. Sie wird als College-Studentin und nicht als High-School-Schülerin dargestellt. Ihre Rolle betont das Damsel-in-Distress-Klischee, da sie häufig von Zoanoids als Geisel genommen wird. Ihr Hintergrund ist vereinfacht und erwähnt hauptsächlich, dass ihr Vater Tetsu Segawa von Lisker getötet wurde. Im zweiten Film trennt sie sich von Sean Barker (dem Pendant zu Sho Fukamachi) aufgrund seines Vigilantentums als Guyver und seiner Besessenheit mit Cronos.