电视动画《梦幻之星Online2》根据世嘉游戏开发的同名网络游戏改编。《PSO2》动画化的消息于2015年7月12日举办的现场活动中发表。动画版的故事将是完全原创，以近未来的地球为舞台，也可说是《PSO2》玩家们的故事。动画2016年1月份开始依序在TBS、BS-TBS等频道播映。
小林裕介,白浜灯奈乃,内山昂辉
小松未可子,丰崎爱生,石川由依,川原庆久,入野自由,七濑彩夏,田所梓,和久井优,子安武人,浅野真弓,大桥贤一郎,猪股慧士,林鼓子,福岛晴菜,天麻优希,宫崎游,铃木崚汰,山本和臣,水内清光,后藤邑子,土门仁,福山润,金子诚,高坂笃志,大塚芳忠
市川苍,小西克幸,松冈祯丞,花守由美里,森川智之,新祐树
根本京里,濑户麻沙美,宫本侑芽,林咲纪,山田美铃
诹访部顺一,稻垣好,白石兼斗,内田真礼
熊谷俊辉,楠木灯,前田佳织里,高尾奏音,井上喜久子,佐佐木李子,川田绅司,西村知道,关根明良