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
安元洋贵 三宅健太 平川大辅 田村睦心 小野大辅 小清水亚美 子安武人 茅原实里 福山润 名塚佳织 小林优 悠木碧 楠大典 楠见尚己 寿美菜子 浅野真澄 泽城美雪 高桥美佳子 大桥步夕 东山奈央 田中理惠 斋藤千和 三瓶由布子 杉田智和 田村由香里 丰口惠美 真堂圭 井上麻里奈 中原麻衣 中田让治 清水爱 小山刚志 高田裕司 新谷良子 白石稔 小野坂昌也 黑田崇矢 真殿光昭 桑谷夏子 又吉爱 白石凉子 宫下荣治 成田剑 森永理科 小伏伸之 速水奖 新田惠海
福山润 茅原实里 泽城美雪 斋藤千和 小清水亚美
门胁舞以 名冢佳织 植田佳奈 伊藤静 高野直子 松来未祐 斋藤千和 大原沙耶香 生天目仁美 小清水亚美 杉山纪彰 宫川美保 小山力也 伊濑茉莉也 加藤英美里 伊藤加奈惠 佐藤聪美 伊藤美纪 高桥美佳子
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
明坂聪美 小松未可子 德井青空 堀野紗也加 阿部敦
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
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
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
松井菜桜子 内海賢二 西原久美子 勝生真沙子
美山加恋 福原遥 村中知 藤田咲 森奈奈子 水濑祈 金井美香 水岛裕 皆川纯子 盐屋翼 上田祐司 千叶千惠巳 平川大辅 江川央生 竹内良太 虎岛贵明 金子诚 涩谷彩乃 引坂理绘 真木骏一 中泽匡智 祖山桃子 齐藤真知子 藤井雪代 尾畑美依奈 铃木绘理 间岛淳司 佐藤朱 西村太佑 鸟海浩辅 鱼建 驹形友梨 宫本佳那子 恒松步 津田健次郎 山口由里子 小村哲生 中村英香 佐藤拓也 天野由梨 宫泽清子 本渡枫 安野希世乃
矢岛晶子 小林由美子 楢桥美纪 藤原启治 森川智之 兴梠里美 真柴摩利 林玉绪 一龙斋贞友 佐藤智惠 高田由美 七绪春日 富泽美智惠 三石琴乃 纳谷六朗 森田顺平
福山润 樱井孝宏 野上尤加奈 小清水亚美 南央美 名冢佳织 井上喜久子 真殿光昭 加濑康之 大原沙耶香 皆川纯子 折笠富美子 千叶纱子 杉山纪彰 若本规夫 新井里美
田中真弓 冈村明美 中井和哉 山口胜平 平田广明 大谷育江 山口由里子 矢尾一树 长岛雄一 宝龟克寿
水田山葵 大原惠美 嘉数由美 关智一 木村昴 三石琴乃 松本保典 堀秀行 羽鸟靖子 加藤精三 村松康雄 高木涉 荻野志保子 宝龟克寿 松井菜樱子 藤本千秋 龟井芳子 松本幸 折笠爱 田原阿尔诺 千叶一伸 高山南 田中秀幸 山崎巧 真山亚子 竹内都子 山崎雅美 辻亲八 高户靖广 龙田直树 池泽春菜 真殿光昭
柴田秀胜 野泽雅子 岛本须美 银河万丈 古川登志夫 千叶繁 杉山佳寿子 铃木玲子 森功至 古谷彻 中尾隆圣 渡边菜生子 田中真弓 泽木郁也 二又一成 鹤广美 饭塚昭三 冬马由美 龙田直树 胜生真沙子 大塚周夫 内海贤二 三田友子 阪脩 玄田哲章 本多知惠子 铃置洋孝 藤田淑子
神谷浩史 小野大辅 岛崎信长 岩田光央 爱河里花子 茅野爱衣 田村由香里 日野聪 花江夏树 森久保祥太郎 前野智昭 内田真礼 细谷佳正 村田太志 松冈祯丞 野岛健儿 松风雅也
三石琴乃 绪方惠美 山崎和佳奈 金井美香 伊藤美纪 森功至 古谷彻 麻上洋子 久川绫 江川央生 岛田敏 置鲇龙太郎 小野坂昌也 西村知道 梅津秀行 筱原惠美 胜生真沙子 永泽菜教 三田友子 阪脩 若本规夫 平松晶子 岛方淳子 富泽美智惠 西原久美子 高户靖广 深见梨加 兵藤真子 佐藤宽子 太田真一郎 渊崎由里子 皆口裕子 荒木香惠 曾我部和行 青羽美代子 柏仓敦 原惠理子 难波圭一 大仓正章 新山志保 潘惠子 川岛千代子 里内信夫 宫内幸平 高木早苗 佐藤佑晖 神山雅美 佐佐木优子 鹈饲留美子 山田真一
未知
野原新之助：蒋笃慧 野原广志：于正升 野原美伢：王瑞芹 野原向日葵：吴贵竹 小白：吴贵竹 风间彻：吴贵竹 樱田妮妮：王瑞芹
演员：松井菜桜子 内海賢二 西原久美子 勝生真沙子
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演员：美山加恋 福原遥 村中知 藤田咲 森奈奈子 水濑祈 金井美香 水岛裕 皆川纯子 盐屋翼 上田祐司 千叶千惠巳 平川大辅 江川央生 竹内良太 虎岛贵明 金子诚 涩谷彩乃 引坂理绘 真木骏一 中泽匡智 祖山桃子 齐藤真知子 藤井雪代 尾畑美依奈 铃木绘理 间岛淳司 佐藤朱 西村太佑 鸟海浩辅 鱼建 驹形友梨 宫本佳那子 恒松步 津田健次郎 山口由里子 小村哲生 中村英香 佐藤拓也 天野由梨 宫泽清子 本渡枫 安野希世乃
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演员：福山润 茅原实里 泽城美雪 斋藤千和 小清水亚美
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