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”。
谭凯 谭耀文 肖涵 李思博 刘登宇 曹明华 刘芮侨
易湫 率赢 谢思琪 西拉 江时暖 张立国 杨瑞欣 栗大伟 江潇 氟西汀 龚素平 吸音棉 酉良 黄新雅
张博 曹曦文 季晨 董琦 章博予 李思博 于鸿洲 刘闯
陈小春 李治廷 韩雪 任达华 何润东 熊黛林 李丽珍 黄嘉乐 张国强 伍咏薇 吴嘉龙 汤加文 成家宏 隋凯 陈惠敏 汤镇业 李子雄 艾威
颜仟汶 林伟健 曹查理 关伟伦 麦德罗 张春燕
马昌钰 李志毅 罗方序 刘佳 胡承柱 王新振 姜娜 张国荣 孟玉宝 郭苏星 李金水 马雅舒 袁玉良 贺薇 刘慎贤 杨德昌 常玉平 王哲 庞峰 马岩 李福田 董国华 袁晓娟 张辉 杨静 白大钧 江浩 赵强 汪静 隋鸿祺 刘秀环 曲美琴 张燕 赵广斌 刘辉 田春生 郭小成 葛石柱 刘家瑜 陆妍 虞隽 郭军 赵连生 王春燕 丛林
张春燕 凌宗魁 媛凤 赵旭 徐重海 罗吉龙 涂太中 彭娟 罗艳红 孙勇波 景雯 陈佳妍 庞祖云
马少骅 关晓彤 牛骏峰 张建新 赵亮 陈创 郑佳欣 李晓红 刘琳 李崇霄 苇青 李锦飞 宋元甫 唐昕 陆妍淇 孙晨熙 刘向卿 崔良麒 张浩庭 吴宇昂 洪卫 白志迪 郑强 付鑫伟 陈其聪 朱春燕 郭思彤 童冠翔 张良斌 郑友国 吴佟 姚亦姚 许占伟 胡晨曦 戴秀红 苗杰 王子优 袁帅 赵君 董春光 杨永文 刘兆雨 曹释亓 王孟志 许明秀 柯贤根 张义生 张尧 郭惠政 徐若飞 廖松梅 谢金枝 韩宁 李军 潘伟 翟桓槿 李婉莹 刘世杰 冀书亥
沈腾 马丽 艾伦 常远 黄才伦 许文赫 刘同 冯满 朱博岩 白客 陈鹤一 范丞丞 冯秦川 龚俊 郭祥鹏 胡先煦 黄渤 贾冰 李海银 林一 刘思维 毛晓彤 彭昱畅 乔杉 宋小宝 马嘉祺 丁程鑫 宋亚轩 刘耀文 张真源 严浩翔 贺峻霖 宋妍霏 陶亮 王成思 王建华 王智 许吴彬 杨超越 尹正 于洋 张一鸣 章若楠 赵小棠 周大勇 庄达菲 左凌峰
王茜华 沈航 于震 王挺 荆浩 李翠翠 王建军 刘伯勋 姚扩 尹馨梓 刘小蕙 鞠庆洲 高郡伟 王志恒 杜鹤 马铭 宋欣华 张燕妮 毛妮 王成阳 樊梓田 王倩 马伊妹 庞泽轩 焦一凡 孙添垚 冯健 刘羽桐 杨宗儒 杨升娟 郑成 周小君 刘飞虎 金子枫 韩正懿 何保龙 高海鹏 刘拓 罗允骏 赵坤 吕嘉兴
张译 李光洁 蒋欣 刘佳 冯嘉怡 杨烁 施京明 董晴 丁勇岱 任重 徐梵溪 郝平 白冰 是安 颜世魁 赵煊 宋熹 毛俊杰 田昊 刘冠成 黄义威 王艺荻 詹明君 周劢劼 金泽灏 孙强 章煜奇 赵梓冲 艾东 朱元浩 纪帅 王劲松 陈创 林鹏 潘之琳
未知
唐曾 张楚楚 张洪杰 申军谊 申奥 王姬 高丽雯 孙嘉 张春年 郑晓宁 郑昊 周浩东 潘长江 常蓝天 柳明明 亦涵 杨勇 王俪俪 李柏桐 常頔 秦卫东 何欣遥 李威 李琦 石琳 张靖涵
麻家铭 杨洛仟 王凯沐 魏晓璇 范梦 张萱紘
赵文瑄 于荣光 高明 吴冕 何琳 陈龙 霍思燕
演员：张译 李光洁 蒋欣 刘佳 冯嘉怡 杨烁 施京明 董晴 丁勇岱 任重 徐梵溪 郝平 白冰 是安 颜世魁 赵煊 宋熹 毛俊杰 田昊 刘冠成 黄义威 王艺荻 詹明君 周劢劼 金泽灏 孙强 章煜奇 赵梓冲 艾东 朱元浩 纪帅 王劲松 陈创 林鹏 潘之琳
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