Ayanami Rei è il pilota dell'Unità-00. A lei ci si riferisce come "First Children". Tutte le sue precedenti informazioni sono state cancellate. Rei è estremamente timida, imbarazzata ed alcune volte pressocché assente dal mondo che la circonda. Lei trova incredibilmente difficile esprimere i suoi sentimenti verso gli altri e di conseguenza non è un tipo di persona che fa amicizia facilmente.

Probabilmente la sola persona importante per lei è Ikari Gendou, il "Comandante Ikari" come lei lo chiama. (Lei chiama Ikari Shinji "Ikari-kun"). Lei mostra il suo sorriso solamente a Gendou. Loro si trattano l'un l'altro come padre e figlia. Anche, il suo appartamento è totalmente sottosopra. L'area intorno all'appartamento è sporca e chiassosa. Usando le parole di Akagi Ritsuko, "Lei non riesce a vivere".

Sfortunatamente lei fu ferita seriamente durante il suo primo tentativo di sincronizzarsi col suo Eva quando andò misteriosamente fuori controllo. Fortunatamente il Comandante Ikari la liberò e sopravvisse all'incidente, il successivo tentativo di sincronizazzione ebbe successo e divenne un pilota attivo dell'EVA-00. Se o meno questa sia una sua scelta è ignota, Rei sembra semplicemente fare come le viene detto senza lamentarsi, qualcosa che Shinji è solito fare.

Rei ama Shinji? Sembra che la risposta sia "Sì". Lei è stata salvata più di una volta da Shinji, ed anche quando lei volle autodistruggersi lei disse: "Io voglio unirmi con Ikari-kun".