灰太狼受神秘人袭击后被抓走，小羊们根据蛛丝马迹将他寻回，却发现灰太狼眼神变得空洞呆滞，疑似大脑受到损伤。为解救同伴，喜羊羊带着伙伴们借助灰太狼发明的“脑波机”进入到灰太狼的大脑世界，他们在脑海里一个个光怪陆离的区域中历险，同时也认识到很多新的朋友，帮助他们探求真相找寻让灰太狼恢复正常的方法。大家历尽艰险眼看真相快要浮出水面了，不料灰太狼突然陷入昏迷，更大的危机正步步逼近……
常蓉珊 瞳音 叶知秋 阎么么 藤新 刘明月
未知
赵乾景 谢莹 宋国庆 黄进则 张若瑜
王大伟 柳知萧 陆敏悦 冷泉夜月 关帅 蘭雨馨 季骜杰 默伶 包小柒 徐翔 张妮 烈之流星 钟巍 Akira明 安志 kinsen 芥末
钱文青 杨天翔 杨默 歪歪 谷江山 乔诗语 佟心竹
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许子尧 唐泽宗 陈帅 吴凡 孙科
张若瑜 李欣 程玉珠 杜晴晴 虞晓旭 于凯隆 高嗣航 张恒 王宇航 刘宇轩 唐昊
演员：常蓉珊 瞳音 叶知秋 阎么么 藤新 刘明月
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