漫画「姐姐的妄想日记」是连载于小学馆「周刊少年SUNDAY」的姐系作品，本次动画的声优和广播剧一样，由小清水亚美饰演“弟控”的姐姐霭子，而弟弟辉则由水岛大宙饰演！霭子的亲友香澄则由明坂聪美献声。 动画收录了原作中的6篇内容以及原创的3话故事。 OAD随漫画单行本第4卷发售。
悠木碧 大塚刚央 小西克幸 种崎敦美 石川由依 木野日菜 甲斐田裕子 潘惠美 小清水亚美 七海弘希 齐藤贵美子 家中宏 赤羽根健治 名冢佳织 久野美咲 鹿糠光明 桐本拓哉 岛本须美
福山润 樱井孝宏 野上尤加奈 小清水亚美 名冢佳织 成田剑 折笠富美子 大原沙耶香 杉山纪彰 千叶纱子 水岛大宙 若本规夫 河城英之介 井上伦宏 三户耕三 内田聪明 保志总一朗 后藤邑子 白鸟哲 井上喜久子 山野井仁 皆川纯子 南央美 梁田清之 幸野善之 宝龟克寿 中田让治 渡边明乃 真殿光昭 桧山修之 加濑康之 新井里美 仓田雅世 高田裕司 私市淳 二又一成 岛香裕 金井美香 须藤沙织 绿川光
水树奈奈 喜多村英梨 田村由香里 桑岛法子 石原夏织 小清水亚美 小仓唯 上坂堇 宫野真守 堀江由衣 林原惠美 山寺宏一 关俊彦 茅原实里 渊上舞 东山奈央 野上尤加奈 玉川纱己子 伊濑茉莉也 渡边明乃 中原麻衣 阿澄佳奈 三石琴乃
内田雄马 铃木实里 濑户麻沙美 小清水亚美 安野希世乃 东山奈央 西田望见 内山昂辉 石冢运升 大桥贤一郎 木村良平 川田绅司 石川界人 森川智之 峰岸佳 寺杣昌纪 远藤大智 寺崎裕香 拝真之介
逢坂良太 上田丽奈 久保田未梦 江口拓也 上坂堇 水岛大宙 间岛淳司 种田梨沙 大久保瑠美 白熊宽嗣 茅野爱衣 齐藤壮马
桃井晴子 水岛大宙 野川樱 三宅健太
桃井晴子 水岛大宙 野川樱
渊上舞 茅野爱衣 尾崎真实 中上育实 井口裕香 福圆美里 高桥美佳子 植田佳奈 菊地美香 吉冈麻耶 桐村麻里 中村樱 仙台惠理 森谷里美 井上优佳 大桥步夕 竹内仁美 中里望 多田好 山冈百合 秋奈 井泽诗织 山本希望 石原舞 金元寿子 喜多村英梨 叶山郁美 仓田雅世 上坂堇 佐仓绫音 高森奈津美 大地叶 米泽圆 七濑亚深 原由实 津田美波 安济知佳 明坂聪美 川澄绫子 伊濑茉莉也 平野绫 田中理惠 生天目仁美 早见沙织 濑户麻沙美 能登麻美子 下地紫野 饭田友子 椎名碧流
大桥彩香 津田美波 德井青空 长谷川明子 赤崎千夏 山冈百合 三泽纱千香 大原沙耶香 大龟明日香 田中芽以 本多真梨子 上坂堇 小岩井小鸟 长妻树里 原岛明里 仓田雅世 明坂聪美 名冢佳织 保志总一朗 津久井教生
吉冈茉祐 永野爱理 田中美海 青山吉能 山下七海 奥野香耶 高木美佑 大坪由佳 加藤英美里 津田美波 福原香织 山本希望 明坂聪美 安野希世乃 浅沼晋太郎 日高法子
明坂聪美 小松未可子 德井青空 堀野紗也加 阿部敦
相川奏多 楠木灯 齐藤朱夏 矢野妃菜喜 田所梓 内田夕夜 高桥广树 白石晴香 中泽匡智 安济知佳 佐藤聪美 井上麻里奈 田边留依 花守由美里 武田华 古贺葵 本渡枫 千本木彩花 Lynn 山口爱
井上麻里奈 堀江由衣 名冢佳织 中岛爱 阿澄佳奈 野村道子 田村由香里 水树奈奈 能登麻美子 内海贤二 三上枝织 小林悠希 后藤邑子 荒浪和沙 川原庆久 植田佳奈 皆川纯子 中尾衣里
岛崎信长 伊藤加奈惠 中原麻衣 金元寿子 水桥香织 斋藤千和 大龟明日香 泽城美雪 伊濑茉莉也 远藤绫 水原薰 高垣彩阳 绿川光 白石稔 冈本信彦
矢薙直树 宫崎羽衣 佐藤利奈 后藤邑子 柚木凉香 小暮英麻 渡边明乃
山下大辉 冈本信彦 梶裕贵 佐仓绫音 石川界人 诹访部顺一
宫野真守 今井麻美 花泽香菜 田村由香里 桃井晴子 小林优 后藤沙绪里 关智一 寺杣昌纪 山本彩乃
中村悠一 斋贺光希 内田直哉 石田彰 樱井孝宏 间岛淳司 伊藤加奈惠 皆川纯子 乃村健次 安元洋贵 宫本充 小野大辅 高木涉 铃木达央 家中宏 楠大典
河西健吾 细谷佳正 梅原裕一郎 村田太志 齐藤壮马 寺崎裕香 田中理惠 金元寿子 鸟海浩辅 田中敦子 樱井孝宏 松风雅也 速水奖 加隈亚衣
朴璐美 花泽香菜
榎木淳弥 原由实 井上和彦 梅原裕一郎 诹访部顺一 岸尾大辅 大空直美 竹内良太 泊明日菜 木野日菜 逢坂良太 水岛大宙 龙田直树
丰崎爱生 日笠阳子 佐藤聪美 寿美菜子 竹达彩奈 米泽圆
榎木淳弥 内田雄马 濑户麻沙美 中村悠一 诹访部顺一 小松未可子 内山昂辉 关智一 津田健次郎 岩田光央 远藤绫 黑田崇矢 木村昴 井上麻里奈 赤崎千夏 樱井孝宏 麦人 千叶繁 田中敦子 山谷祥生 岛崎信长
演员：相川奏多 楠木灯 齐藤朱夏 矢野妃菜喜 田所梓 内田夕夜 高桥广树 白石晴香 中泽匡智 安济知佳 佐藤聪美 井上麻里奈 田边留依 花守由美里 武田华 古贺葵 本渡枫 千本木彩花 Lynn 山口爱
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演员：井上麻里奈 堀江由衣 名冢佳织 中岛爱 阿澄佳奈 野村道子 田村由香里 水树奈奈 能登麻美子 内海贤二 三上枝织 小林悠希 后藤邑子 荒浪和沙 川原庆久 植田佳奈 皆川纯子 中尾衣里
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演员：岛崎信长 伊藤加奈惠 中原麻衣 金元寿子 水桥香织 斋藤千和 大龟明日香 泽城美雪 伊濑茉莉也 远藤绫 水原薰 高垣彩阳 绿川光 白石稔 冈本信彦
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