重案Ⅵ组成员包括曾克强（李成儒 饰）、季洁（王茜 饰）、江汉（董勇 饰）、白羚（高榕 饰）和黄涛（张林 饰），前三位在破案一线工作多年，后两位刚跨出警校大门。他们在局长（张潮）指示下，侦破了一起起凶杀、爆炸、投毒、绑架、抢劫、截肢……案件。但神勇冷面下，五人亦有柔情和心事。
曾克强某次侦案 时因迟来一步令队友被杀，发誓要抓到凶手却总不能如愿；季洁要与男友踏上红地毯前夕，发现他与妹妹有染；白羚和黄涛的侦案知识多来源于书本，实战经验的缺乏常令他们拖整队的后腿……而五人也因性情不一常有矛盾产生。但有案要侦时，五人又总能迅速调整状态，将缉凶视作第一。
刘威葳,张陆,张璇,侯京健,甄琪,朱宏嘉,金靖承,钟秋
高叶,张鲁一,白敬亭,张歆艺,张柏嘉,叶青
金瀚,宣璐,徐洋,天爱,邹廷威,王煜,骆言,陈康,唐旭,房子斌,杨紫嫣,马丽,闫勤,刘威,张铎,刘交心
张新成,宋祖儿,王彦霖,任程伟,张月,何雨虹,刘奕铁,王影璐,吴超,高露,刘钧,朱雨辰,刘奕君,李佳航,王凯,杨采钰,杨烁,练练,吴玉芳,周铁男,薛昊婧
段奕宏,秦昊,于文文,吴幸键,刘欢,侯岩松,吴晓亮,张世,胡明,刘之冰,钱漪,王建新,葛四,闫楠,刘帅良,傅淼,马跃,王建国,郑强,郑楚一,万沛鑫,侯勇,韩烨洲,张浩天,邓薇,李晨,郑浩南,海一天,许绍雄,郎月婷,霍青,周晓鸥,佟磊,孙浩,王柠,向佐,刘润南,李依晓,刘柏辛,吴莫愁,左小青,李蔓瑄,王龙正,于洋,刘天佐,陈山聪,包贝尔,王锵,王艺禅,高峰,任帅,姜彤,裴魁山,张继南,邢瀚卿,盛少,赵成顺,百力嘎
姚笛,郭品超,赵亮,何赛飞,杨青,唐文龙,王丽云,吕中,刘羽琦,李世鹏,文梦洋,岳红,王迅,孙浩,岳跃利