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……
未知
今田耕司 藤井隆 山口智充 前田沙耶香 Seiko Takuma Toshio Sakata Joji Shimaki 西凛太郎 Kenichi Chujou
久川绫 池田秀一 森川智之 七绪春日 矢尾一树
卡勒姆·马洛尼 德莫特·莫根尼斯 保罗·泰来克 艾琳·米森 苏茜·鲍尔 玛丽·默里 威尔·福特 莉·汤普森
水田山葵 大原惠美 嘉数由美 木村昴 关智一 千叶翔也 广桥凉 平爱梨 平子祐希 酒井健太
莉兹·弗里曼 亚历克斯·罗尚 迈克尔·科瓦赫 阿曼达·许福德 玛丽莎·伦蒂 肖恩·奇普洛克 阿什利·尼科尔斯 库珀·史密斯·古德温
风霁月 留歌 夏行美 乐颜 白小葭 皇贞季 季冠霖 张杰 小连杀
沈达威 醋醋 黑石稔 王宇航 谢添天 冯骏骅 杨鸥 夏磊
木村良平 早见沙织 江口拓也
水树奈奈 朴璐美 上田祐司
赵爽 刘三木 蔡娜 关帅 四喜
演员：今田耕司 藤井隆 山口智充 前田沙耶香 Seiko Takuma Toshio Sakata Joji Shimaki 西凛太郎 Kenichi Chujou
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演员：卡勒姆·马洛尼 德莫特·莫根尼斯 保罗·泰来克 艾琳·米森 苏茜·鲍尔 玛丽·默里 威尔·福特 莉·汤普森
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演员：久川绫 池田秀一 森川智之 七绪春日 矢尾一树
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