Le principal protagoniste d’une affaire pénale est l’auteur de l’infraction. Généralement appelé "mis en cause" pendant le temps de l’enquête, il prend le nom de "prévenu" lorsqu'il est traduit devant un tribunal de police (pour les contraventions) ou un tribunal correctionnel (pour les délits), ou d’"accusé" s’il comparaît devant une cour d’assises ou une cour criminelle départementale (pour les crimes). 

Quant à la victime, elle ne devient partie au procès que si elle se constitue partie civile, c’est-à-dire qu’elle manifeste la volonté de demander réparation des dommages directement causés par l'infraction. La victime peut aussi choisir de demander réparation devant le juge civil, en évitant ainsi une procédure pénale. La règle de l’autorité de la chose jugée par le pénal sur le civil implique que le juge civil est tenu à la qualification juridique des faits opérée par le juge pénal. Autrement dit, le juge pénal est prioritaire.

Les autorités d’enquête (la police judiciaire, les membres de certaines administrations comme les douanes, les techniciens et experts) et de poursuite (le procureur de la République et ses représentants) interviennent dès le début de la procédure, en menant une enquête permettant de rassembler des preuves, d'identifier l'auteur de l'infraction... 

C'est ensuite le procureur de la République qui décide des suites à donner à cette enquête (engagement de poursuites, classement sans suite, mesure alternative aux poursuites...). Au procès, c'est le procureur de la République qui joue le rôle d'accusateur de la personne jugée : il mène l'action publique. 

D'autres magistrats peuvent jouer un rôle en matière pénale : 

• pour les affaires les plus graves et/ou complexes, un juge d’instruction peut intervenir en amont du procès pour mener une information judiciaire. Cette enquête vise à procéder à la manifestation de la vérité (en se déplaçant sur les lieux, en procédant à des perquisitions, etc.). Le juge d'instruction peut également prendre des décisions juridictionnelles (mise en examen, livraison de mandat...) ;
• un juge des libertés et de la détention peut intervenir, y compris au moment de l'enquête, afin de limiter la liberté du mis en cause, par exemple en le plaçant en détention provisoire.

Le traitement judiciaire d’une affaire pénale ne s’arrête pas au moment où la sanction est prononcée : l’exécution de celle-ci implique souvent l’intervention d’un juge d’application des peines et d’agents d’insertion et de probation.

Le rôle de l’avocat de la personne mise en cause commence dès la garde à vue : depuis une loi du 14 avril 2011, la personne gardée à vue peut être assistée lors de chaque interrogatoire. Il se poursuit lors des éventuels interrogatoires devant le juge d’instruction et aboutit au moment de l’audience, au cours de laquelle il assure la défense des intérêts de son client.

La représentation par avocat est obligatoire dans certains cas : 

• lorsque l'infraction jugée est un crime ; 
• lorsque le prévenu est jugé en comparution immédiate (jugement le jour-même de la fin de la garde à vue), en comparution à délai différé (jugement dans un délai de deux mois) ou en comparution sur reconnaissance préalable de culpabilité - procédures applicables pour certains délits. 

La victime peut également être représentée par avocat si elle se constitue partie civile, mais elle n'y est pas obligée. L'aide juridictionnelle (aide couvrant totalement ou partiellement les frais occasionnés par une procédure juridictionnelle) lui est attribuée sans condition de ressources dans le cadre des procédures criminelles.