京都アニメーション製作の『涼宮ハルヒの憂鬱』(すずみやハルヒのゆううつ)はライトノベル『涼宮ハルヒシリーズ』が原作。2006年4月-7月放送、全14話。2007年7月7日に第二期の製作が発表された。

京都アニメーション製作の『涼宮ハルヒの憂鬱』のストーリーは、女子高生の涼宮ハルヒが「宇宙人や未来人や超能力者を探し出して一緒に遊ぶこと」を目的に設立したSOS団を中心に、平凡な高校生活の最中に起こる非日常的な出来事を、強制的にSOS団に加入させられた平凡な男子高校生、キョンの視点から描く。京都アニメーションは原作を忠実に再現した登場人物とストーリー、CGや実写も駆使した高水準の作画で、各所に見られる京都アニメーションのスタッフのこだわりなどが高評価を得た。

発行部数130部だった原作が、アニメ放送をきっかけに300万部増刷され、また関連商品の売り上げも高水準をマークした。

京都アニメーションは旧虫プロダクションで仕上げ経験のある八田陽子が、1981年に近所の主婦らと、タツノコプロやサンライズの仕上の仕事を始めた。京都アニメーションの八田陽子が結婚して移り住んだ京都府宇治市に由来して「京都アニメスタジオ」と名乗っていたが、のちに「京都アニメーション」に改称、京都アニメーションは八田陽子の夫である英明を社長に据え、京都アニメーションは1985年に有限会社として法人化される。

京都アニメーションは1986年に作画部門を設立し他社の動画の下請けを始めている。京都アニメーションは1987年のタツノコプロ制作のテレビアニメ『赤い光弾ジリオン』では、実質的な制作を行ったとされ、赤い光弾ジリオン作品のプロデューサー石川光久がアイジータツノコ（後のProduction I.G）を設立する際には出資を行った。やがて京都アニメーションは1990年代半ばから、演出・作画・仕上げ・背景・撮影などを自前で行う体制を整え、テレビアニメのグロス請けを行うようになった。

京都アニメーションは一時期4ヶ所のスタジオを構えた時期もあり、またゲームソフトのパッケージデザインやそのソフトに関連したコミック版も請け負っていた。京都アニメーションは1992年にはシンエイ動画からの受注で、内田春菊原作のテレビアニメ『呪いのワンピース』を演出から仕上げまで初めて社内スタッフだけで制作した。京都アニメーションはこの頃には既に質の高い仕事で評判になっていた。その後、長らく主要取引会社であるシンエイ動画、サンライズ、ぴえろなどの下請けを行った。

アニメ監督の杉井ギサブローによると、その評判から仕事の依頼が絶えず、発注する元請けの制作会社では、京都アニメーションに仕事を依頼するためにスケジュール調整を行うことがあったという。京都アニメーションは2003年、初の元請制作のテレビアニメ『フルメタル・パニック? ふもっふ』を手がける。

京都アニメーションは以後自社元請制作に専念するようになり、それまで主に業界内で知られる存在だった京都アニメーションの名を知らしめたのが2005年放映のテレビアニメ『AIR』だった。この『AIR』以降、2005年からゲームブランドKeyが製作した恋愛アドベンチャーゲームをテレビアニメ化し、『Kanon』『CLANNAD』と、毎年1作ずつ制作している。京都アニメーション2005年、フルメタル・パニックシリーズの続編『フルメタル・パニック! The Second Raid』を制作し、これもヒットした。さらに2006年の『涼宮ハルヒの憂鬱』は人気のヒット作となり、京都アニメーションの名はアニメファンの間でブランド化し、2007年放送した『らき☆すた』も2006年に放送した『涼宮ハルヒの憂鬱』と同様ヒット作となっている。