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。然而一场从天而降的车祸，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”。