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……
近藤颂利,吉田晴登,工藤绫乃
阿部敦,福圆美里,种崎敦美,山冈百合,藤田茜,山本和臣,杉田智和,新井里美,武田华
武内骏辅,佐伯伊织,上田瞳,白石晴香
富田凉介,坂泰斗,远藤大智,永冢拓马,依田菜津,池泽春菜,橘龙丸,古川慎,若山诗音,永濑安奈
梶原岳人,日高里菜,白石晴香,广濑大介,梅原裕一郎,木村良平,石川由依,真野美月,七濑彩夏,大木咲绘子,增田俊树,大森日雅,井上麻里奈
橘杏咲,花宫初奈,松冈美里,花井美春,Lynn,前田佳织里
