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ccc
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。
永冢拓马,Lynn,三川华月,集贝花,关根明良,大原沙耶香,加隈亚衣,宝龟克寿,子安武人
市之濑加那,矢野奖吾,高桥李依,根本京里,土岐隼一,八代拓
上田丽奈,石川界人,木村良平,下野纮,置鲇龙太郎,井上喜久子,户松遥,石田彰,内田夕夜
小林裕介,高桥李依
坂田将吾,茅野爱衣,东山奈央,土師亜文,雨宫天
藤寺美德,岛袋美由利,和泉风花,千叶翔也,山下诚一郎,安野希世乃,坂泰斗,游佐浩二,日笠阳子