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。
吉永拓斗 平川大辅 小清水亚美 田村好 河西健吾 大野智敬 奈良平爱实 永濑安奈 森永千才 河濑茉希 杉田智和
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 齐藤贵美子 家中宏 赤羽根健治 久野美咲 岛本须美
三石琴乃 金元寿子 佐藤利奈 小清水亚美 伊藤静 福圆美里 野岛健儿 渡边直美 菜菜绪 松冈祯丞 广桥凉 中川翔子 村田太志 丰永利行 日野聪 苍井翔太 上田丽奈 诸星堇 高桥李依 原优子
小松未可子 小清水亚美 花守由美里 佐藤拓也
宫野真守 岛崎信长 高桥李依 坂本真绫 川澄绫子 水岛大宙 泽城美雪 置鲇龙太郎 内山昂辉 安元洋贵 子安武人 田中美海 小松未可子 鹤冈聪 稻田彻 千本木彩花 铃村健一 中田让治 樱井孝宏
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
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
平野绫 加藤英美里 福原香织 远藤绫 井上喜久子 升望 明坂聪美 岩男润子 前田近美 小菅真美 长谷川静香 茅原实里 佐佐木望 清水香里 水原薰 相泽舞 渡边久美子 小樱悦子 关智一 立木文彦 鲸 白石稔
榎木淳弥 福山润 高桥李依 茅野爱衣 富田美忧 松冈祯丞 井泽诗织 江口拓也 山下大辉 本渡枫 中井和哉 德井青空 明坂聪美 宫内敦士 芹泽优 白石凉子 前田玲奈 蓝原琴美 矢吹真央
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
花泽香菜 石田彰 高口幸子 白石稔 河原木志穗 森训久 新谷良子 松山鹰志 津田健次郎
伊藤健太郎 大川透 鸟海浩辅 三木真一郎 森久保祥太郎 飞田展男 子安武人 堀内贤雄
未知
梶裕贵 雨宫天 久野美咲 悠木碧 铃木达央 福山润 高木裕平 坂本真绫 杉田智和
日野聪 原由实 上坂堇 加藤英美里 内山夕实 三宅健太 加藤将之 千叶繁 五十岚裕美 沼仓爱美 佐仓绫音 村瀬步 谷育子 雪野五月 兴津和幸 花江夏树 田村睦心 竹内良太 悠木碧 稻叶实 渡边明乃 游佐浩二 绫濑有 高野麻里佳 樱井透 利根健太朗 西山宏太朗 滨添伸也 真木骏一 宫泽清子 山本兼平 立花慎之介 后藤邑子 宫野真守
小林裕介 本渡枫 内山夕实 佐佐木李子
山下大辉 山村响
三森铃子 立花慎之介 冈本信彦 石田彰 岸尾大辅 佐藤聪美 高桥广树 诹访部顺一 山下大辉 森久保祥太郎
丰崎爱生 日笠阳子 佐藤聪美 寿美菜子 竹达彩奈 真田麻美 米泽圆 中村千绘 浅川悠 樱井真子 片冈梓 山村响 佐藤有世 夏树莉绪 大久保瑠美 伊藤实华
阿部敦 下地紫野 洲崎绫 Lynn
铃木崚汰 高尾奏音 大空直美 钉宫理惠 雨宫天 花守由美里 加隈亚衣 三上哲 内田彩 岩泽俊树 渊崎由里子 鸠冈大辅 天崎滉平
大塚刚央 石毛翔弥 市道真央 东地宏树 田中有纪 土师孝也 铃木崚汰 若山诗音 水中雅章 千本木彩花 安田陆矢 新祐树
演员：花泽香菜 石田彰 高口幸子 白石稔 河原木志穗 森训久 新谷良子 松山鹰志 津田健次郎
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演员：伊藤健太郎 大川透 鸟海浩辅 三木真一郎 森久保祥太郎 飞田展男 子安武人 堀内贤雄
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演员：
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