该片讲述探案天才小萝莉云朵出生于一个探案家庭，父亲云一鹤是资深探员，母亲梅芳菲是犯罪学教授，家学渊源的她，又因为天赋异禀，聪明过人，从小就展现出过人的破案天赋。然而一场突如其来的车祸，让她从小就失去了亲人，生活在警方严密的保护下。每当警方遇到一些棘手难破的案件，就需要借助云朵的侦破才能来帮助破案。为了更好的保护云朵，警方派出了女法医唐湘和实习刑警穆克贴身保护云朵，三人一起吃一起住，俨然形成了一个怪异的“家庭”。
白宇 朱一龙 辛鹏 高雨儿 李砚 江明洋 李思琪 刘泯廷 王超伟 宁桓宇 陈伟栋 董钒 周晓海 齐维刚 李慧侠 王乃超
李思琪 关宝慧 陈启泰 梁咏琳 朱江
徐璐 毕雯珺 代超 李思琪 马睿 朱戬 耿一正
李诚儒 潘琼 徐光明 江柏萱 张国民 孙宁 李蓬 吴珊珊 吴珏瑾 赵锦焘 刘长纯 李东霖
冷眉 施建岚 张国民 雷明
徐敏 沈丹萍 张国民
迟志强 张国民 宋晓英 于绍康 李丁 刘岩 陈佩斯 陈强 江水 卢桂兰 陈立中 张帆 袁苑 洪剑涛 黎频 李廷栋 李连生 杨来祥 白铭 孙松 任志荣 黄素影
郭涛 李乃文 大鹏 潘一飞 关皓文 段奕宏 邢佳栋 张林 肖聪 衣云鹤 高峰 程禹森 霍卫民 董博 曾美慧孜 张国强 申琦 任宇 朱洪振 蒲星宇 冯兵 王瑾 郭紫铭 刘威葳 常玉宏 郑楚一 周铁 朱辉 赵芮 葛铮 陈明昊 萧李臻瑱 魏震 冷心清 任大为 刘亦然 朱梓瑜 李栋军 王甜甜
富大龙 前田知惠 安娜·捷尼拉洛娃 王学伟 李鸣 孟承光 张巍 谢加起 富俊峰 张雁鸣 曹立柱 刘玉津 王文华 陆广义 陈名 聂清富 沈尚军 朱玉涛 王建民 奥列克 刘同友 鲍恺 姚岗 陈丰 长尾麻油
王建民
李琳 朱娜 索仁次朗 樊晓 郭连义 李岚 熊颖颖 胡晓婷 李世才 达娃卓玛
未知
张秋歌 其那日图 傅恒 苏雅拉达赖 胡日查
演员：李琳 朱娜 索仁次朗 樊晓 郭连义 李岚 熊颖颖 胡晓婷 李世才 达娃卓玛
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