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
小清水亚美 柚木凉香 洲崎绫 三木真一郎 桧山修之 吉野裕行 稻田彻 新谷真弓 关俊彦 朴璐美
熊谷健太郎 早见沙织 小清水亚美 落合福嗣 阿澄佳奈 石谷春贵 利根健太朗 中田让治 东山奈央 菲鲁兹·蓝 玄田哲章
沼仓爱美 赤崎千夏 水濑祈 佐仓绫音 大地叶 日高里菜 诹访彩花 水岛大宙 松冈祯丞 内山昂辉 寺崎裕香 早见沙织 杉田智和 村瀬步
福山润 樱井孝宏 野上尤加奈 水岛大宙 小清水亚美 绿川光 保志总一朗 后藤邑子 大原沙耶香 折笠富美子 杉山纪彰 渡边明乃 真殿光昭 田中一成 二又一成 岛香裕 私市淳 中田让治 新井里美 若本规夫 富泽风斗 金井美香
中田あすみ 寺门仁美 水岛大宙 皆川纯子 土屋実纪 下屋则子 浅野まゆみ 岸尾大辅 伊东みやこ 古岛清孝 日下ちひろ 植田佳奈 喜多村英梨 新谷良子
绪方惠美 鬼头明里 千叶翔也 内田雄马 佐藤未奈子 土岐隼一 安济知佳 水岛大宙 小林大纪 津田健次郎 由爱可奈 吉田有里 森永千才 金泽舞
小野贤章 细谷佳正 稻村优奈 矢野奖吾 大林洋平 板仓光隆 知桐京子 新出七海 明坂聪美 东地宏树 游井亮子 藤本喜久子 花江夏树 高梨谦吾 清都亚里沙 石川由依 坂卷学 园崎未惠 柿原彻也 小林沙苗 石田彰 大地叶 渊上舞 浪川大辅 高木万平 逢泽凛 金城大和 内山昂辉 村濑迪与 前川凉子 高木心平 布里德卡特·塞拉·惠美 浅沼晋太郎 石川界人 咲野俊介 星野贵纪 山路和弘
喜多村英梨 近藤孝行 明坂聪美 柚木凉香 井口裕香 早见沙织 矢作纱友里 三宅华也 三宅健太 小清水亚美 清水爱
户松遥 下野纮 泽城美雪 柿原彻也 早水理沙 中原麻衣 花泽香菜 明坂聪美 福原香织 樱井真子 三宅健太 小野凉子 佐藤拓也 若本规夫 上田祐司 神田朱未 立木文彦 松本和香子 胜沼纪义 宫川美保 八奈见乘儿 大塚芳忠 岛本须美 浅仓杏美 德本恭敏 藤田圭宣 井口祐一
明坂聪美 小松未可子 德井青空 堀野紗也加 阿部敦
山下大辉 小泽亚李 沼仓爱美 三森铃子 诹访彩花 市道真央 花守由美里 田中爱美 Lynn 竹达彩奈 内山夕实
久野美咲 黑泽朋世 河濑茉希 新井里美 名冢佳织 朴璐美 梶裕贵 德本恭敏 钉宫理惠 诹访部顺一 中田让治
森山周一郎 加藤登纪子 冈村明美 桂三枝 上条恒彦 大塚明夫 关弘子 稻垣雅之 古本新之辅 辻村真人 矢田稔
川村万梨阿 钉宫理惠 水树奈奈 井上喜久子 岸尾大辅 小野冢贵志 古山贵实子 千叶纱子 井上伦宏
水田山葵 大原惠美 嘉数由美 木村昴 关智一 永濑廉 井上麻里奈 水濑祈
羽多野涉 木下铃奈 千本木彩花 市道真央 森川智之 德井青空 深町未纱 筱原侑 松田利冴 河西健吾
菊地美香 小清水亚美 古山贵实子 木村亚希子 能登麻美子 井上喜久子 田村由香里 关俊彦 伊月唯 野上尤加奈 千叶纱子 进藤尚美 清水爱 新谷良子 斋贺光希 南里侑香 小西克幸 石田彰 柚木凉香 栗林美奈实 浅井清己 田中理惠 岩男润子 野川樱 比嘉久美子 泽城美雪 小林由美子 松冈洋子 陶山章央 小田久史 堀江一真 池田知聪 岩尾万太郎 高桥美佳子 宫下荣治 高桥裕吾 小林沙苗 内田直哉 胜杏里 小谷津央典 樱井智 中原麻衣
茜屋日海夏 伊达朱里纱 大地叶 山田唯菜
姜广涛 马正阳
誠直也 宮内洋 畠山麦 小牧りさ 伊藤幸雄
柿原彻也 石川界人 木村良平 绿川光 石川由依 佐仓绫音 榎本温子 榊原良子 秦佐和子 亚瑟·朗斯贝里 小西克幸 羽多野涉 小田柿悠太 天崎滉平
细谷佳正 斋藤志郎 安元洋贵 森奈奈子 村濑迪与 木下浩之
演员：山下大辉 小泽亚李 沼仓爱美 三森铃子 诹访彩花 市道真央 花守由美里 田中爱美 Lynn 竹达彩奈 内山夕实
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演员：久野美咲 黑泽朋世 河濑茉希 新井里美 名冢佳织 朴璐美 梶裕贵 德本恭敏 钉宫理惠 诹访部顺一 中田让治
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演员：森山周一郎 加藤登纪子 冈村明美 桂三枝 上条恒彦 大塚明夫 关弘子 稻垣雅之 古本新之辅 辻村真人 矢田稔
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