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CIB严密的保护下。每当CIB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，CIB派出了女法医唐湘和实习CIB探员穆克贴身保护云朵，三人一起吃一起住，俨然形成了一个怪异的“家庭”。而天才小萝莉每每脑洞大开，都时时刻刻给两个大人带来意想不到的挑战和难题，把两人弄得焦头烂额，每次结案都希望这个怪异的“家庭”即刻家破人散，永不再相见。可是人算不如天算，坏蛋不绝，破案不止，怪异的“家庭”就得继续锵锵三人行！三人携手，侦破了一系列怪异的案件，却在这个过程中发现了一个针对云朵而来的神秘犯罪组织。