サンライズ制作によるTVアニメ。
「みんなで叶える物語」をテーマに、サンライズ・ランティス・電撃G’s magazineが展開するメディアミックスプロジェクト『ラブライブ!』から生まれたアニメ。プロジェクトは2010年より、雑誌連載、音楽CD、スマートフォン向けゲーム、トレーディングカードゲーム、ライブイベント、ラジオ番組等、様々なメディアを巻き込んだ展開を行っている。
廃校寸前の音ノ木坂学院を救うため、9人の女子生徒で結成されたスクールアイドルグループ「μ’s」(ミューズ)の奮闘と成長を描く。キャラクターの声を演じる声優達によって構成される同名の声優ユニットも活動中。
ファンのことは「ラブライバー」と呼称される。
2013年1月から3月までTOKYO MX・読売テレビ・テレビ愛知・BS11にて第1期全13話が放送された。第2期は2014年4月から6月まで全13話が放送された。
2015年1月から、テレビ北海道、東北放送、とちぎテレビ、新潟放送、信越放送、静岡放送、中国放送、TVQ九州放送にて第1・2期が連続放送された。2016年1月からはNHK Eテレで第1期が放送。
2015年6月、続編となる劇場版『ラブライブ!The School Idol Movie』が公開された。
2016年夏、新シリーズとなるTVアニメ『ラブライブ!サンシャイン!!』が放送。新たなスクールアイドルグループ「Aqours」(アクア)が主人公となる。