一天,一个特别喜欢游戏和金瓶糖的高中生白柳奇被一个自称是美音的神秘女人卷入了战场。美音对聚集的人们说:“你没有户籍。”“请成为一名实验观察员。”在场的每个人都被赋予了参与各种项目的特殊能力。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。