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……
袁铭喆 朱蓉蓉 夜渡于野 孙睿扬 王曼诗 周侗 夏觅尘 孙熹鹤 张胡子 唐策 李翰林 闫子蔚 胡正健 叙白 家明 康潇文 三羊 易湫 梅媛菲 凃雄飞 羊羽先生
张美娟 苏俣 刘浏 郑炼 高旭东 金粮 郝俊越 马语非 陈大刚
未知
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演员：袁铭喆 朱蓉蓉 夜渡于野 孙睿扬 王曼诗 周侗 夏觅尘 孙熹鹤 张胡子 唐策 李翰林 闫子蔚 胡正健 叙白 家明 康潇文 三羊 易湫 梅媛菲 凃雄飞 羊羽先生
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演员：张美娟 苏俣 刘浏 郑炼 高旭东 金粮 郝俊越 马语非 陈大刚
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