漫畫「姐姐的妄想日記」是連載于小學館「周刊少年SUNDAY」的姐系作品，本次動畫的聲優和廣播劇一樣，由小清水亞美飾演“弟控”的姐姐靄子，而弟弟輝則由水島大宙飾演！靄子的親友香澄則由明坂聰美獻聲。 動畫收錄了原作中的6篇內容以及原創的3話故事。 OAD隨漫畫單行本第4卷發售。
戶松遙 下野纮 澤城美雪 柿原徹也 早水理沙 中原麻衣 花澤香菜 明坂聰美 福原香織 櫻井真子 三宅健太 小野涼子 佐藤拓也 若本規夫 上田祐司 神田朱未 立木文彥 松本和香子 勝沼紀義 宮川美保 八奈見乘兒 大塚芳忠 島本須美 淺倉杏美 德本恭敏 藤田圭宣 井口祐一
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