Nouvelle création de Jun'ichi Sato (Sailor Moon, Junkers come here, Magic User's Club, Pretear, Strange Dawn, Princesss Tutu...), la série animée Kaleido Star a vu le jour en 2003 au sein de Gonzino, le département spécialement créé par le studio Gonzo pour produire des séries TV à destination d'un jeune public. C'est Sato lui-même qui est à la direction, tandis que le scénario est confié à Reiko Yoshida (Gad Guard, La petite sorcière, Le Royaume des Chats, Le Château du Magicien, King of Bandit Jing, Scrapped Princess...). Le character design et la direction de l'animation sont assurés conjointement par Hajime Watanabe (Kodomo no Omocha, Tsukikage Ran, Animation Runner Kuromi) et Fumitoshi Oizaki (Keroro Gunso, Digimon: The Movie).
La série compte 51 épisodes, répartis en deux saisons. La première saison a été diffusée du 3 avril au 25 septembre 2003, et la deuxième du 4 octobre 2003 au 27 mars 2004, sur TV Tokyo.

