电视动画《黄昏少女×失忆》改编自日本漫画家めいびい原作的同名漫画。在漫画杂志《GANGAN JOKER》2012年1月号（2011年12月22日发售）上，正式发表了《黄昏少女×失忆》TV动画化的决定。除了庚夕子的声优保持不变外，动画的其他声优均更换。电视动画于2012年4月8日首播，全13话（包括DVD收录的OVA1话）。