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。
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
石川界人 濑户麻沙美 日高里菜 天崎滉平 小原好美 小清水亚美 松冈祯丞 山谷祥生 高桥信 内田真礼 原奈津子 青木瑠璃子 长绳麻理亚 井上喜久子 仲野裕 大塚刚央 齐藤次郎
森久保祥太郎 茅野爱衣 上坂堇 花江夏树 关俊彦 小清水亚美 森田顺平 石冢运升 藤原启治 宫迫博之 朴璐美 高木涉 菊池正美 岛田敏 盐屋浩三 田所梓 山口胜平 伊藤美来 藤原贵弘 川原庆久 新井良平 荒井聪太 服卷浩司 半田裕典 利根健太朗 村田太志 平井启二 藤本隆弘 织田优成 武田幸史 三浦祥朗 植田佳奈 本渡枫 田中亮一 田上真里奈 长江里加 木村遥 森下由树子 东城日沙子 松岛美野里 石丸博也
野上尤加奈 中村悠一 岛村侑 水岛大宙 早见沙织 堀江由衣 小野大辅 水桥香织 鹿野优以 伊藤静 浅野真澄 钉宫理惠 浅川悠 山口胜平
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
土屋太凤 满岛真之介 悠木碧 赤崎千夏 大地叶 水岛大宙 高山南 宫本充
堀江由衣 民安智惠 绿川光 神奈延年 织田优成 柳濑夏美 铃木惠子 若林直美 田中凉子 巽悠衣子 德井青空 神田朱未 野中蓝 广桥凉 花泽香菜 本多阳子 平井理子 鸭之宫优 大川透 滨田贤二 小形满 松本忍 水岛大宙 岸尾大辅 田中敦子 村田太志 岛崎信长 杉田智和
小市真琴 菲鲁兹·蓝 Lynn 关根明良 高桥李依 堀江瞬 熊田茜音 松井惠理子 杉田智和 明坂聪美 土岐隼一 永冢拓马 石见舞菜香 津田美波 森久保祥太郎 宫本充
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
浪川大辅 子安武人 细谷佳正 明坂聪美 高冢正也 朝比奈拓见 中川翔子 日野聪 立木文彦
丰口惠美 浪川大辅 矶部勉 平田广明 小山茉美 中村悠一 森川智之 杉田智和 雪野五月 中田让治
小野贤章 小野友树 斋藤千和 细谷佳正
喜多村英梨 若山晃久 鬼头明里 平田广明 三宅健太 前田刚 爱河里花子 ホリ 千叶繁
浪川大辅 樱井孝宏 大浦冬华 高冢正也 内田夕夜 木下浩之 高梁碧 宝龟克寿
铃木崚汰 花江夏树 近藤玲奈 富田美忧 津田健次郎
津田健次郎 伊藤静 兴津和幸
水田山葵 大原惠美 嘉数由美 木村昴 关智一 三石琴乃 松本保典 荻野志保子 宝龟克寿 小林优 广濑正志 坂本千夏 柳泽荣治 大原沙耶香 菅原淳一 菅谷弥生 武田幸史 仓富亮 宫泽正 饭塚昭三 多田健二 山田善 夏目三久 小栗旬
草尾 毅 岩男潤子 伊藤健太郎 井上和彦
中原麻衣 石冢运升 福山润 泽城美雪 金元寿子 柚木凉香 水树奈奈 桧山修之 野川樱 伊藤静 一条和矢 川村万梨阿 鹤冈聪 后藤弘树 松本梨香 间宫胡桃 桑谷夏子 樱井浩美 中根久美子 西村知道 小林由美子 小樱悦子 坂本千夏 新井里美 真田麻美 青木沙耶香 佐佐木望 明坂聪美 山田木野子 辻步美 小笠原早纪 佐藤成美 力丸乃梨子 山本麻里安 斋藤枫子 矢部雅史 斧笃 高桥伸也
山村响 铃木崚汰 千本木彩花 绿川光
小野大辅 茅原实里 诹访部顺一 泽城美雪 后藤邑子 水树奈奈 丸山咏二 竹若拓磨 杉田智和 柿原彻也 千叶纱子 福井裕佳梨 小林优 中村知世 平野绫 浅野真由美 楠大典 乡田穗积 长岛雄一 中田让治
畠中祐 入野自由 增田俊树 内山昂辉 小松未可子 岛田真 金田晶 小林优 村田太志 持月玲依 潘惠美 日野聪 宫原永海 谷育子 三上市朗 宫岛依里 池田恭祐 细谷佳正 山本匠马 国立幸 根本泰彦 小川真司 小杉十郎太 四宫豪 深水由美 三瓶由布子 前野智昭 滨田贤二 合田绘利 高口公介 比上孝浩 大河元气 平川大辅 壤晴彦 宫本充
演员：丰口惠美 浪川大辅 矶部勉 平田广明 小山茉美 中村悠一 森川智之 杉田智和 雪野五月 中田让治
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演员：小野贤章 小野友树 斋藤千和 细谷佳正
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演员：喜多村英梨 若山晃久 鬼头明里 平田广明 三宅健太 前田刚 爱河里花子 ホリ 千叶繁
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