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。
植田圭辅 安里勇哉 安达勇人 广濑大介 苍井翔太
八代拓 立花慎之介 苍井翔太 梶裕贵 浪川大辅
桑岛法子 三木真一郎 森久保祥太郎 鸟海浩辅 吉野裕行 游佐浩二 津田健次郎 苍井翔太 和泉忍 大川透 飞田展男 铃木贵征 坪井智浩
榎木淳弥 小野贤章 梅原裕一郎 伊东健人 苍井翔太
松冈祯丞 山本希望 山崎遥 今村彩夏 诹访彩花
松冈祯丞 原由实 诹访彩花 内田彩 佐仓绫音
大野柚布子 秦佐和子 诹访彩花 久保田梨沙 加隈亚衣
石川由依 花江夏树 诹访彩花 安元洋贵 秋山馨
安元洋贵 石川由依 加隈亚衣 小西克幸 市道真央
古川慎 矢野妃菜喜 市道真央 大地叶 藤田茜
市道真央 河野日和 安野希世乃 和气杏未 大塚明夫
白石晴香 东山奈央 市道真央 增田俊树 户田惠
筱原侑 岛崎信长 花泽香菜 中村义洋 川口莉奈
立花日菜 新祐树 花守由美里 岛崎信长 小松未可子
岛崎信长 鬼头明里 立花日菜 中村栞奈 小清水亚美
内田雄马 千叶翔也 内山昂辉 岛崎信长 中村悠一
佐藤拓也 细田健太 加隈亚衣 植田佳奈 山根绮 大森日雅 菅野真衣 山村响 岛袋美由利 东城日沙子 飞田展男 稗田宁宁
小松未可子 国立幸 石川由依 中村悠一 佐藤拓也
小野贤章 增田俊树 江口拓也 羽多野涉 佐藤拓也
石井马克 寿美菜子 高垣彩阳 佐藤拓也 福井裕佳梨
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福圆美里 世户沙织 名冢佳织 泽城美雪 田中理惠
大西徹也 佐藤蛾次郎 三景啓司 一条みゆ希 川崎たか子
龟井芳子 绪方惠美 金井美香 茶风林 森川智之
鸟居美雪 江本純子 长谷川朝晴 阿久泽菜菜 Cherry Typhoon
未知
新田惠海 福原绫香 山本彩乃 佐仓薰 市道真央
高野麻里佳 石原夏织 金元寿子 津田美波 优木加奈
阿澄佳奈 水桥香织 后藤邑子 新谷良子
松風雅也 三木眞一郎 千葉進歩 樱井孝宏 铃村健一
神谷浩史 井上和彦 小林沙苗 石田彰
柿原彻也 川澄绫子 田村由香里 荻原秀树 泽城美雪
神谷浩史 井上和彦 小林沙苗 石田彰 堀江一真
演员：福圆美里 世户沙织 名冢佳织 泽城美雪 田中理惠
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演员：大西徹也 佐藤蛾次郎 三景啓司 一条みゆ希 川崎たか子
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演员：龟井芳子 绪方惠美 金井美香 茶风林 森川智之
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