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
张一山,李沁,阮巨,连奕名,牛莉,王语嫣,孙强,赵子惠,戚云鹏,巴图,赵小瑄,曹曦文,邓莎,洪剑涛,洪阳,黄澄澄,李纯,万茜,尹昉,张晶伟,张瑶
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
李一桐,刘宇宁,祝绪丹,王以纶,王佑硕,昌隆,吕行,张垒,黄维德,王艳,郑国霖,陈紫函,贾景晖,王成思,苏梦芸,王丽娜,李卿,郭笑天,凌美仕,宋继扬
高叶,张鲁一,白敬亭,张歆艺,张柏嘉,叶青
刘学义,孟子义,高寒,刘令姿,边程,范静雯,赵顺然,代斯,王艺瑾,衣云鹤,王伟华,黄梦莹,张垒,漆培鑫,王佳璇,许静雅,朱戬,邵伟桐,王雅佳,闫玉晨,李芳硕