漫画《姐姐的妄想日记》在小学馆《周刊少年SUNDAY》上连载，是一部姐系作品。此次动画的声优阵容与广播剧相同，“弟控”姐姐霭子由小清水亚美饰演，弟弟辉由水岛大宙配音，霭子的亲友香澄由明坂聪美献声。动画收录了原作中的6篇内容，还包含3话原创故事。OAD随漫画单行本第4卷发售。