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
徐璐 毕雯珺 代超 李思琪 马睿 朱戬 耿一正
李思琪 关宝慧 陈启泰 梁咏琳 朱江
刘之冰 巫刚 杜雨露 赵君 张国民 吴冕 张勇手 徐熙颜 赵苏婷 许剑 孙松 许广庆 于和伟
张瑜 谢芳 张国民
刘晓庆 张国民 于绍康 金鑫 林韦 韩桂菊
张国民 张良 史进
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
李林 班嘉佳 黄艺馨 乔杉 张本煜
李川 康宁 赵柏尔 刘婧 刘涤非 漆雕轶柔 张皓宇
赵志伟 孙艺宁 李向哲 陈诗敏 丁笑滢 宗赢 唐菲
朱丽岚 黄天崎 孔奇力 林芷伊
王新军 秦海璐 韩立 王文绮 李雪健 张嘉益 辛柏青 尤勇智 姚刚 王辉 申军谊 赵亮 桑茗胜 孙大川 徐雷智
杨蓉 白宇 张逸杰 米热 戚跡 何奉天 王雨 初俊辰 田牧宸 南伏龙 任嘉伦 白梓轩 高雨儿 赵顺然 李庚 孙骁骁 赵弈钦 海铃 陈禹优 陈昊宇 邓莎
罗晋 马思纯 黄澄澄 曹璐 上白 吕晓霖 杨帆 韩鹏翼 赵亦涵 赵靖舒玉 王化诚 武志强 蒋欣奇 李明轩 宋佳伦 高鑫 柳明明 陈昊 欧阳德嵘 陈冠宇 李厚基 张野 李昕哲
文苡帆 许清雅 明鹏 叶舒予
于慧 陈锐 刘牧 朱铁 林永健 张光北 毛晓彤
贾乃亮 邵兵 饶敏莉 姚星彤 王茜华 毛俊杰 陆子艺 张子枫 洋光 池程 李建义 杜宁林 盖克 秦焰 王天野 卢映 王菁华
陈芳彤 高茂桐 蒲萄 苏宇航
林清 伊萌 肖芝宇
演员：李林 班嘉佳 黄艺馨 乔杉 张本煜
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演员：李川 康宁 赵柏尔 刘婧 刘涤非 漆雕轶柔 张皓宇
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演员：赵志伟 孙艺宁 李向哲 陈诗敏 丁笑滢 宗赢 唐菲
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