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
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 村濑步
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
福山润 新井里美 折笠富美子 保志总一朗 桧山修之 加濑康之 井上喜久子 后藤邑子 幸野善之 山野井仁 金井美香 樱井孝宏 伊藤沙织 三户耕三 皆川纯子 渡边明乃 小清水亚美 绿川光 真殿光昭 白鸟哲 中田让治 若本规夫 名塚佳织 成田剑 千叶纱子 野上尤加奈 大原沙耶香 百百麻子 仓田雅世 水岛大宙 杉山纪彰 私市淳
大桥贤一郎 明坂聪美 大久保瑠美 寺岛拓笃 江口拓也 芹泽优 宫野真守 小山力也 福山润 潘惠美
松山鹰志 佐佐木望 丰永利行 明坂聪美 下崎纮史 川久保拓司 寺崎裕香 中野裕斗 前田刚 内藤千晶 鯨井康介 市濑秀和 内藤玲 清水香里 中山惠里奈 川久保洁 赤土真弓 矢崎广
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
神谷浩史 内田真礼 梶裕贵 石川界人 钉宫理惠 樱井孝宏 大川透 早见沙织 今井麻美 茜屋日海夏 井泽诗织 丰崎爱生 小野大辅 泽城美雪 福山润 井上和彦 小泽亚李 高桥伸也 星野贵纪 东城日沙子 西山宏太朗 明坂聪美 芹泽优 种崎敦美 置鲇龙太郎 巽悠衣子 山本兼平 山谷祥生 村田太志
玉川纱己子 平松晶子 岛田敏 小樱悦子 政宗一成 有本钦隆 永岛由子 松山鹰志 冈田达也 入野自由
未知
安元洋贵 长嶝高士 小林由美子 后藤弘树 松山鹰志 喜多村英梨 柿原彻也 青山桐子 种崎敦美 上坂堇 平川大辅 游佐浩二 佐藤聪美 小仓唯 诹访彩花 山口胜平
朴璐美 钉宫理惠 丰口惠美 江原正士 津田匠子 置鲇龙太郎 大川透 根谷美智子 藤原启治 内海贤二 青森伸 上田祐司 速水奖 杉山佳寿子 佐藤佑子 诹访部顺一 鹰森淑乃 高户靖广 山口真弓 水树奈奈 柴田秀胜
细谷佳正 高桥李依 村濑步 坂本真绫 小西克幸 杉田智和 桧山修之 堀内贤雄
户松遥 石原夏织 岛崎信长 荻原秀树
铃鹿央士 饭丰万理江 畠中祐 小宫有纱 照井春佳 小山力也 小林星兰
濑名快伸 岛崎信长 高垣彩阳
市道真央 内田真礼 清川元梦 茅野爱衣 富田美忧 佐仓绫音 绵贯龙之介 野濑育二 早见沙织 水濑祈 佐藤聪美 木村珠莉 德井青空 种田梨沙 村川梨衣 岩泽俊树 速水奖 皆口裕子 高野麻里佳
伊森·普焦托 特里·迈古林 罗伯特·丁克勒
近藤隆 藤原启治 福圆美里 野上尤加奈 丰口惠美 高山南 神奈延年 皆川纯子 武内健 三木真一郎 千叶千惠巳 速水奖 川津泰彦 山口真弓 福松进纱 水岛裕 田中敦子 千叶进步 井上喜久子 堀秀行 梯笃司 江川央生 樱井孝宏 胜杏里 斋贺光希 石井康嗣 小西克幸
寺川爱美 大冢纱英 西本里美 大桥彩香 伊藤彩沙 相羽爱奈 工藤晴香 中岛由贵 樱川惠 佐仓绫音 三泽纱千香 加藤英美里 日笠阳子 金元寿子 伊藤美来 田所梓 吉田有里 丰田萌绘 黑泽朋世 前岛亚美 小泽亚李 上坂堇 中上育实 秦佐和子 洲崎绫 尾崎由香 泽海阳子 志崎桦音
演员：玉川纱己子 平松晶子 岛田敏 小樱悦子 政宗一成 有本钦隆 永岛由子 松山鹰志 冈田达也 入野自由
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演员：安元洋贵 长嶝高士 小林由美子 后藤弘树 松山鹰志 喜多村英梨 柿原彻也 青山桐子 种崎敦美 上坂堇 平川大辅 游佐浩二 佐藤聪美 小仓唯 诹访彩花 山口胜平
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