第1期	放映期間（2013年1月6日～3月31日）	第2期	放映期間（2014年4月6日～6月29日）
話数	サブタイトル	話数	サブタイトル
#1	叶え!私たちの夢――	#1	もう一度ラブライブ!
#2	アイドルを始めよう!	#2	優勝をめざして
#3	ファーストライブ	#3	ユメノトビラ
#4	まきりんぱな	#4	宇宙No.1アイドル
#5	にこ襲来	#5	新しいわたし
#6	センターは誰だ?	#6	ハッピーハロウィーン
#7	エリーチカ	#7	なんとかしなきゃ!
#8	やりたいことは	#8	私の望み
#9	ワンダーゾーン	#9	心のメロディ
#10	先輩禁止!	#10	μ's
#11	最高のライブ	#11	私たちが決めたこと
#12	ともだち	#12	ラストライブ
#13	μ'sミュージックスタート!	#13	叶え!みんなの夢――

2期10話の概要

脚本：花田十輝
演出・絵コンテ：京極尚彦
総作画監督：西田亜沙子、平山円、室田雄平、村山公輔

最速放映日：2014年6月8日

小ネタ

初詣が描かれるが、晴れ着を着ていたのは真姫のみだった。
- 続編の2期10話も元旦のエピソードで、そちらではAqours9人並んでの晴れ着姿を拝める。(しかしSaint Snowによるラブライブ！本戦へ向けての特訓が控えていたので、すぐに練習着に着替えた)

劇中に絵馬が登場するのだが、μ'sを応援する絵馬に書かれた名前にはE.N、まるそら、Ayaや堀エリコ、ゆきみ(母の名前)などμ'sキャストにちなんだ記名がされている(全員分存在するので見たい人はアニメを確認しよう)。
- それ以外にも西山奈央やめぐなどが確認できる。本人達曰く、「自分で書いた」とのこと。なお、情報を知っていないと分かりにくいが、「西條チカ」は楠田亜衣奈、「西條有紀」は南條愛乃が書いたものである。

原作・漫画版との相違点

アニメが放送する2013年1月より前に『電撃G's magazine』等で展開されていたイラストストーリー版・漫画版との相違点として、

音ノ木坂学院の統廃合が単に「廃校」とされている
全国的にスクールアイドルが存在している（専門の雑誌やグッズ販売を行うショップが存在する）
「ラブライブ!」がUTX学園主催ではない

という設定になっている。「ラブライブ!」のルール内容についてはラブライブ!(大会)を参照。

キャラクターに関しても大幅な変更（設定改変）が施された。

これまで担当が明確にされていなかった、アイドル活動に必要な作業（作詞作曲、衣装制作、振り付け考案）が各メンバーに割り振られ、各メンバーはそれぞれの道のスペシャリストという属性がついた。そうでないメンバーも、並みの女子高生とは思えない習得力を発揮しており、例えば第1期第3話では（商品展開上・作劇上の都合とはいえ）、活動開始間もないμ'sがプロと遜色ない歌唱とダンスを披露しており、公園の広場をステージに私服でA-RISEのコピーをやり、ダンスも失敗して通行人に嘲笑された漫画版とは対照的である。

また性格についても改変されており、例えば矢澤にこは可愛らしくも周囲を翻弄する策士的なキャラクターから、横柄なボケキャラながらも熱血なリーダーシップを発揮するキャラクターに、西木野真姫は自意識過剰でおだてられやすいお嬢様キャラから、クールで達観しつつも世間知らずな面もあるキャラクター変更されている。

これらキャラクター周りの設定変更について、シリーズ構成担当の花田十輝は、アニメ版のテーマの都合であると述べている。

テーマ的には、学校の廃校阻止という『ラブライブ!』の原点に忠実な漫画版とは対照的に、監督である京極尚彦氏の意向により、アニメ版はグループ内での仲間同士の衝突と結束の変化、そして個人のコンプレックスなどを描く、成長ストーリーであることを重視している。

その象徴ともいえるのが、1期中盤でのラブライブ!出場断念・廃校問題解消であり、元々の目的が達成されてもアイドルを続けるのか、そしてそれは9人でいられなくなった（3年生が卒業した）あとはどうするのか、といった問題に、主人公たちは直面していく。

従来のアニメ化であれば、こうした設定変更はサブカルファンから批判されるものである（実写版デビルマン、ガッチャマンなど）が、本作の場合、原作がアニメ・ゲーム専門月刊雑誌の連載＆DVD付CD販売という展開で、一般のアニメファンに知名度が無かったこと、そしてテレビアニメ版が大好評だったことから、ファンからの批判は生じなかった（たとえあったとしても、存在しないも同然のレベル）。

それを受けて運営も、雑誌連載のイラストストーリーや漫画、そしてのちに展開した小説版（SID）に、アニメ版の設定を逆輸入してしまったため、2012年以前の設定の『ラブライブ!』はほぼ終了（消失）してしまったと言える。

放送局

2013年1月～3月に、TOKYO MX、読売テレビ、テレビ愛知、BS11にて放送された。第1期では読売テレビ関連会社の読売テレビエンタープライズ(YTE)が関与しており、エンドロールのスタッフクレジットに協力としてYTEの社員がクレジットされている。（第2期はYTE不関与）

時系列は一期が穂乃果が二年生に進級した4月から夏休み明けの9月まで、二期が9月もしくは10月から三年生組が卒業する翌年の3月までとなっている。

2013年10月～12月にTOKYO MXおよびBS11で再放送されたほか、サンテレビでも放送されているが、この際関西では初めて単独の番組として放送された（読売テレビでの放送時は「MANPA」で他の番組と一括りにされていたため）。

2014年4月～6月に1期の本放送時と同じ放送局で第2期が放送された。

完全新作劇場版の制作が決定され、劇場版に合わせて2015年1月からは1期・2期の本放送を実施した各局で1期と2期の再放送を行うほか、東北放送、中国放送、TVQ九州放送、信越放送、静岡放送、新潟放送、テレビ北海道で1期と2期が初放送を実施。さらに2015年4月からはとちぎテレビでも放送された。

2016年1月から3日までNHK Eテレでも第1期が放送された。1月の放送分は土曜昼4時台（場合によっては昼3時台もかぶる）に放送された。なお、土曜昼4時台はEテレの「特番枠」に当たるそうだ。

なおNHKでの放送に際し、エンディングクレジットの「協力」の部分にはゲーマーズと神田明神がロゴでクレジットされているが、前者は存在を消され、後者は通常の文字でのクレジットになっている。またNHK東京以外では中継回線の関係上、どこか古臭い画質に見えるそうだ。

さらに…2016年4月から同年7月にかけて再びEテレにて第2期が放送された。

そしてそのEテレにて2016年12月4日（日）から4週連続でアニメ2期の再放送が実施された。

更にそのフィナーレとしてお正月の三が日にあたる、2017年1月3日（火）午後5時より劇場版ラブライブ!が放送された。同作品は公共放送でかつ地上波初公開というある種稀なケースであった。

BDスペシャルCM

テレビアニメ2期Blu-rayシリーズの最終巻である第7巻の発売を前にスペシャルテレビCMが製作、放送された。このスペシャルCMは大阪会場を除くファンミーティングツアーが開催される都道県の県域テレビ局で放送され、地域ごとに担当メンバーが異なるという物である。担当と放送局は以下のとおり。

地域	担当	オンエア局	表示文字
長野	高坂穂乃果	テレビ信州	か
千葉	絢瀬絵里	チバテレビ	な
北海道	南ことり	テレビ北海道	え
愛知	園田海未	テレビ愛知	！
福岡	星空凛	TVQ九州放送	み
神奈川	西木野真姫	tvk	ん
兵庫	東條希	サンテレビ	な
広島	小泉花陽	広島テレビ	の
宮城	矢澤にこ	ミヤギテレビ	ゆ
東京	μ's全員	TOKYO MX	め

ちなみにこのCM、最後の場面で画面の右上に文字が表示されるのだが、これを全部集めて並べると「かなえ！みんなのゆめ」になる。

余談

2期のオープニング映像には、1期BDのパッケージイラストが元になったシーンが含まれている。
BDスペシャルCMに関しては、5大都市圏以外のCMオンエア局が全て日本テレビ系列局である（アニメは5大都市圏以外ではTBS系列局で放送）。アニメは放送してもBDスペシャルCMの放送がない地域がある一方、高坂穂乃果の声優である新田恵海が長野県ご出身からなのか、テレビ信州でのスペシャルCM初回放送時間は19:53～19:58頃とゴールデンタイムど真ん中で破格の待遇となった。ちなみにファンミーティングツアーの関西地区会場はグランキューブ大阪だが、スペシャルCMが放送されたのは大阪府域局のテレビ大阪ではなく兵庫県域局のサンテレビだった。
こちらのサイトの記事によれば、中国のアニオタの間での（ネタ的な意味での）通称は「邪教」。従来このジャンルのアニメは中国ではヒットしにくいと言われていたが、見事開拓に成功しその高い人気とファンの布教活動の熱心さ故の呼称だとか。
公式ホームページのBlu-ray情報ページである場所をクリックまたはタップすると、キーワード入力画面が表示され、そこであるキーワードを入力すると特製壁紙が貰えるイースターエッグが仕込まれている。少なくとも2期BD第7巻がリリースされる頃から存在していたと思われる。
Eテレにおける第2シリーズの再々放送の最終回の放送は、編成上の都合により、2016年7月16日までずれ込んだのだが、その結果、「後継者」がアニメ版の序盤である第2話が消化された時点でやっと最終回、と言う事態になってしまった。
モブの設定資料が公開された(流出?)ためミカが2年2組だということが分かった。これに伴い、穂乃果は同じクラスメートなので所属しているクラスが2年2組だということが分かった。
モブキャラのキャストについては一期・二期通して美名と村中知の起用が多い。一期ではほとんどの話に何らかのモブで出演していた内山夕実が二期では一度も出ておらず、二期ではブリドカットセーラ恵美の露出が増えている。その他の有名どころでは、一期8話で橘田いずみが、二期と劇場版では雨宮天(TrySail)が出演している。高森奈津美のように一期からモブ役で出ていたキャストが続編で続投された数少ないキャラに昇進した例もある。