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。
罗伯·劳 桑吉夫·巴哈斯卡 罗伯特·英格兰德 安德鲁·加菲尔德 理查德·E·格兰特 山姆·哈格雷夫 基斯·卢卡斯 肯尼斯·卢卡斯 弗洛伦丝·皮尤 Nathan Rabin 乔纳森·罗斯 詹姆斯·夏慕斯 Francine Stock 马克·斯特朗 Jack Howard Franklin Leonard Jess Cagle Ellen Jones James King David Edelstein Anna Bogutskaya John August Aisha Harris
查理·大卫 理查德·哈蒙 布伦特·柯里根 格内维夫·布彻纳 Dennis Bateman 朱莉亚·森泽 Vince Valensuela Julian LeBlanc 蒂莫·德斯坎普斯 Ron Boyd
John-Michael Fisher Katherine Forbes Lauren Harper CJ Jones Jennifer Pierce Mathus Cassie Self