『天気の子』の大きな見どころの一つが、前作『君の名は。』のメインキャラクターたちが同一世界線の住人として登場するサプライズ演出です。劇場公開当時、事前の大々的な告知なしに登場したことで、映画館に驚きと歓喜のどよめきが走りました。
立花瀧（声：神木隆之介）の出演シーン
下町に住む祖母・立花冨美の家を訪れた帆高と陽菜を出迎える青年として登場。「晴れ女」の依頼を終えた帆高に対し、恋のアドバイスを優しく授ける姿が描かれています。
宮水三葉（声：上白石萌音）の出演シーン
帆高が陽菜への誕生日プレゼントとして指輪を買いに訪れたアクセサリーショップの店員として登場。名札には「MIYAMIZU」と記されており、迷う帆高の背中を優しく押す大人の女性として描かれました。
さらに、瀧と三葉だけでなく、高校時代の同級生たちも作中の随所に姿を見せています。
- 勅使河原克彦（テッシー／声：成田凌）＆ 名取早耶香（サヤちん／声：悠木碧）：神宮外苑花火大会のシーンにて、お台場の観覧車から外を眺めるカップルとして登場。
- 宮水四葉（声：谷花音）：陽菜が祈りを捧げ、天気が回復した瞬間に「なんか空見とると落ち着くね」と空を見上げる女子高生として登場。
新海監督はこれらの演出について、単なるファンサービスにとどまらず、「登場人物たちがそれぞれの人生を懸命に生き続けている姿を描きたかった」と明かしています。
