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。
梅田修一朗 石川由依 茅野爱衣 富田美忧 泽城美雪 楠木灯 森川智之 阿座上洋平 小針彩希 坂泰斗 小清水亚美 河濑茉希 白石晴香 稻田彻 佐藤利奈
小松未可子 小清水亚美 花守由美里 佐藤拓也
东山奈央 石谷春贵 小林千晃 梅原裕一郎 小清水亚美 梶田大嗣 中野さいま 大地叶 原俊太郎 山口胜平 高桥理惠子
小清水亚美 薄井友里 首藤志奈 东城日沙子 内田直哉 金井美香 大森心 武内骏辅 前野智昭 平川大辅 明坂聪美 速水奖 入野自由 松冈祯丞 堀江瞬
日野聪 水岛大宙 池泽春菜 小清水亚美 水桥香织 广桥凉 田中理惠 能登麻美子 野川樱 中原麻衣 川澄绫子 原田瞳 福山润 樱井孝宏
神谷浩史 野中蓝 水岛大宙 矢岛晶子 后藤沙绪里 井上麻里奈 真田麻美 小林优 泽城美雪 后藤邑子 新谷良子 松来未祐 斋藤千和
水岛大宙 日笠阳子 茅原实里 花泽香菜 子安武人 高桥广树 高垣彩阳 小林优 矢岛正明 岛香裕 矢作纱友里
田村由香里 水岛大宙 野中蓝 上坂堇 原田瞳 中原麻衣 酒井香奈子 斋藤千和 藤田咲 阪口大助 滨田贤二 猪口有佳 大塚芳忠
三宅健太 中村有岐 冈野浩介 柚木凉香 明坂聪美 清水理沙 田中亮一
高森奈津美 阿部敦 米泽圆 前野智昭 山本和臣 市来光弘 野中蓝 鹰野晶 福圆美里 野水伊织 井上刚 室元气 平田真菜 河西健吾 小林康介 河本启佑 明坂聪美 岛村侑 南条爱乃 峰健一 浅利辽太 古谷静佳 榊原奈绪子 吉田圣子 定冈小百合 富㭴美铃 三户耕三 喜多川拓郎 矢田耕司 有马瑞香 原田瞳 五十岚裕美 佐佐木启夫 高桥伸也 平田广明
户松遥 明坂聪美 花泽香菜 鈴村健一 坂本真綾 堀江由衣 小山力也
野岛健儿 桑岛法子 菅沼久义 堀之纪 神奈延年 中田让治 金田朋子 稻田彻 若本规夫 高瀬右光 磯部弘 今村直樹 米本千珠 堀胜之祐 伊藤荣次
田中敦子 大塚明夫 山寺宏一 仲野裕 玉川纱己子
未知
三木真一郎 岩田光央 石冢运升 川澄绫子 矢尾一树 西村知道 子安武人 关智一
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 萩野志保子 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
松山研一 早乙女太一 堺雅人 佐仓绫音 吉野裕行 稻田彻 新谷真弓 小山力也 楠大典 桧山修之 小西克幸 小林剑道 市道真央 柚木凉香
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
杉田智和 梶裕贵 小松未可子 岛崎信长 鸟海浩辅 能登麻美子 前野智昭 松冈祯丞 诹访部顺一 远藤绫 市道真央 楠大典 石田彰
梶裕贵 日笠阳子 浅仓杏美 伊藤静 竹达彩奈 野岛健儿 种田梨沙 内田真礼 佐仓绫音 小山力也 逢坂良太
花泽香菜 户松遥 早见沙织 南条爱乃
关智一 福山润 置鲇龙太郎 雪野五月 森川智之 川田妙子 小西克幸 羽多野涉 斋贺光希
演员：野岛健儿 桑岛法子 菅沼久义 堀之纪 神奈延年 中田让治 金田朋子 稻田彻 若本规夫 高瀬右光 磯部弘 今村直樹 米本千珠 堀胜之祐 伊藤荣次
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演员：田中敦子 大塚明夫 山寺宏一 仲野裕 玉川纱己子
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演员：
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