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。
门胁舞以,民安智惠
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天崎滉平,上坂堇,丸冈和佳奈,藤井雪代,会泽纱弥,河濑茉希,石川界人,长谷川育美,青山吉能,酒井广大,市川太一
杨天翔,张杰,刘校妤,张凯,乔诗语,魏超,图特哈蒙,边江,唐小喜,阎萌萌,邱秋,苏尚卿,徐佳琦,郭浩然,张丽敏,杨凝,李诗萌,宝木中阳,黎筱濛,刘琮,张磊,羽多野涉,阿澄佳奈,米泽圆,金元寿子,桐井大介,酒卷光宏,立花慎之介,今井麻美,井上麻里奈,内田真礼,佐佐木启夫,加隈亚衣,末柄里惠,牧口真幸,田中爱美,藤原夏海
田村睦心,市道真央,逢坂良太,高桥未奈美,杉田智和,水树奈奈,牧野由依,后藤哲夫,柳田淳一,朝井彩加,村瀬迪与,内田雄马,山本格,大山鎬則
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