分集劇情
第1集 大偵探來了
大偵探牧牧要來青青草原，羊村舉辦歡迎會來迎接他，但是在會上突然發生爆炸事件。喜羊羊決定當牧牧的助手，幫它一起破案。最後，喜羊羊發現原來是酸奶放在陽光下，乳酸菌發酵才引起的酸奶盒爆炸。
第2集 小偵探不易當
灰太狼想用裁決手環抓住懶羊羊，結果反被手環懲罰。喜羊羊當上小偵探，希望幫助大家，結果大家是讓他幫忙幹體力活。灰太狼有手環可以随意進出羊村，它看到懶羊羊偷吃蛋糕，立馬用手環抓住懶羊羊，結果是反被手環懲罰。
第3集 五星辦事處
森林遭到破壞，村長讓喜羊羊找出破壞環境的真兇。喜羊羊發現原來的狼堡變成了五星辦事處。它們想去狼堡調查真兇，結果發現他們沒有辦法進去。喜羊羊想盡辦法終于進去，原來是灰太狼破壞了環境。
第4集 真假灰太狼
大家都來找喜羊羊破案，喜羊羊快忙不過來，這時灰太狼趕來幫忙，大家發現灰太狼破案很厲害，都找灰太狼幫忙。灰太狼告訴喜羊羊他為了破案，制造出機器人灰太狼，這下大家都分不清誰是真正的灰太狼。喜羊羊想盡辦法終于分清誰是真正的灰太狼。
第5集 黃鼠狼奇案
黃鼠狼總是亂塗亂畫，喜羊羊請灰太狼幫忙抓住黃鼠狼。本以為已經把黃鼠狼抓住了，但是還是被他逃脫了。最後，喜羊羊和灰太狼合作終于把雙胞胎黃鼠狼抓住了。
第6集 密室廚房
美羊羊在研究各種菜譜，準備參加美食大賽。美食大賽現場美羊羊和料理鼠的菜一模一樣，裁判決定第二天再比賽一場。美羊羊花盡心思準備比賽，而料理鼠卻偷了美羊羊的食譜。喜羊羊想盡辦法終于找出來料理鼠偷看的證據。
第7集 隐形的腳印
喜羊羊與沸羊羊采摘紅紅果，為美食慶典做蛋糕。蛋糕做成後，懶羊羊負責看守，結果第二天蛋糕就沒有了。灰太狼抓走了懶羊羊，喜羊羊找到了新線索證明是灰太狼偷走了紅紅果蛋糕。
第8集 女王的推理
灰太狼弄壞了老婆的皇冠，擔心受責的他欺騙說家裡來了小偷，皇冠被偷。紅太狼責令灰太狼找回皇冠，後者卻一直敷衍。紅太狼從電視學習了推理，決定自己找回皇冠。
第9集 最強組合
森林遭到砍伐，村長慢羊羊和刀羊爺爺成了通緝犯。村長和刀羊爺爺組成“最強組合”想要調查真相，喜羊羊也希望幫助他們洗清嫌疑。
第10集 小小偵探
小灰灰想當小偵探，灰太狼擔心其危險，帶着小灰灰去釣魚，但不管到哪裡，總能在附近碰到正在查案的喜羊羊。灰太狼決定在喜羊羊之前把案破掉，于是偷偷跟蹤起喜羊羊。
第11集 勇敢的美羊羊
灰太狼誣陷喜羊羊等傷害小蛇，二話不說，将他們抓走。村長判斷喜羊羊救的是蛇皮，美羊羊決定要找到蛇皮的主人，證明喜羊羊等人的清白。
第12集 忠厚的牧羊犬
牧牧搬到灰太狼家，灰太狼一心想着捉羊，所以得事先支開牧牧。灰太狼假造犯罪現場，讓牧牧去查案，自己偷偷捉羊。但是牧牧調查時遭遇雪崩，過意不去的灰太狼決定去搜救牧牧。
第13集 消失的簽名
沸羊羊替暖羊羊求得扁嘴倫的簽名，但是扁嘴倫用的是墨魚汁簽字，很快紙上的簽名不見了，沸羊羊很傷心。喜羊羊不知道情況，決定查查這消失的簽名。
第14集 最好的禮物
黑衣大盜先後偷走了紅太狼和灰太狼的甜蜜果果汁，喜羊羊調查發現豬老闆專門售賣甜蜜果果汁。另一邊，灰太狼和紅太狼為了掙到買果汁的錢，拼命打工。喜羊羊調查發現甜蜜果樹每次隻結一次果，隻能做一瓶果汁，這個豬老闆有很大嫌疑。
第15集 大力拳套
袋鼠拳王每次比賽都要帶着幸運拳套。這次比賽，沸羊羊去找拳王簽名，結果被誤認為他偷了袋鼠拳王的拳套。喜羊羊帶着沸羊羊去尋找真相，原來是袋鼠拳王練習時，被荊棘勾住拳套，而拳套是毛線織的，結果拳套就全部散開了。
第16集 失靈的鼻子
牧牧大偵探指出是大犀牛偷吃了手抓餅，因為他的鼻子很靈敏，能聞出吃的東西。黃鼠狼發生失蹤案，牧牧要喜羊羊去破案。牧牧在追蹤發出臭味的東西，把鼻子碰壞了，現在聞不到東西。最後，牧牧因為聞不到味道，成功抓住了小黃鼠狼。
第17集 食物小偷
喜羊羊被誤認為偷吃了懶羊羊的香蕉被灰太狼帶走了。懶羊羊發誓要幫喜羊羊證明清白，懶羊羊做了一個很漂亮的蛋糕，想勾引食物小偷。結果發現原來是自己睡着了，半夜起來偷吃了香蕉。
第18集 振作啊，灰太狼！
喜羊羊和灰太狼幫牧牧摘果子，到了晚上，牧牧發現灰太狼暈倒在房間裡。灰太狼說了句“楊”，牧牧以為是喜羊羊他們打了灰太狼。喜羊羊到案發現場分析情況，發現是灰太狼吃了酸梅子，想喝水卻踢到了腳，結果撞到牆暈倒了。
第19集 勇破危機
大家都有獎牌，就沸羊羊沒有，他決定要保護好喜羊羊，這樣才能獲得獎牌。沸羊羊想盡辦法保護喜羊羊卻總是被誤會。這次喜羊羊被犀牛抓走了，被綁在定時炸彈上，沸羊羊趕緊去救他。
第20集 危險的冰淇淋
牧牧請大家吃冰淇淋蛋糕，結果被灰太狼一口氣吃掉卻病倒了，牧牧把自己抓起來，并想讓出大偵探的位子。喜羊羊覺得沒有這麼簡單，決定要找出真相。原來牧牧用幹冰給蛋糕保鮮，灰太狼吸入大量二氧化碳才暈倒的。
第21集 泰哥的櫻桃樹
泰哥家的櫻桃都被砍了，泰哥來找喜羊羊幫忙，一定要找到砍樹的人。喜羊羊抓到砍樹的人，但是泰哥家的櫻桃樹已經被做成家具賣出去了。
第22集 真正的偵探
犀牛大叔邀請大家來欣賞一幅油畫，灰太狼告訴犀牛大叔晚上有人要來偷他這幅油畫。犀牛大叔表示不用擔心，他擁有最先進的聲音防盜系統。但是在喜羊羊它們離開後，這幅油畫還是被偷走了。喜羊羊調查發現，油畫是貓管家偷走的，因為貓走路是沒有聲音的，而且有夜視功能，因此在停電後能順利偷走畫。
第23集 意料之外的兇手
扁嘴倫的新專輯發售就被搶購一空，暖羊羊一張都沒有搶到。暖羊羊路過野豬家聽到扁嘴倫的歌就停下來聽，喜羊羊也剛好經過這裡，這時野豬家的玻璃突然被砸碎。而灰太狼也接到好多報警電話，都是玻璃被砸碎的事情。經過調查，喜羊羊發現是扁嘴倫專輯中的歌聲令玻璃破碎。
第24集 樹根謎案
全草原偵探之王的評選活動進入決賽階段，喜羊羊和灰太狼都順利進入決賽。牧牧覺得喜羊羊的勝算很大，但是最後卻是灰太狼獲勝。最後，灰太狼承認他冤枉了狐狸偷了樹根。這時小兔子出來表示，是喜羊羊幫忙找到了樹根，樹根是它不小心掉在花園裡。
第25集 父愛如車
小灰灰告訴喜羊羊，爸爸灰太狼被抓走了。喜羊羊到偵探事務所，灰太狼表示自己沒有偷小松鼠限量版的玩具車。經過喜羊羊調查發現，小松鼠限量版的玩具車是掉進下水道裡，小灰灰的車的确是灰太狼自己做的。
第26集 羊羊偵探團
喜羊羊它們因為蛋糕争執起來，這時村長突然大喊“救命”，喜羊羊沖進去發現村長被抓走了。喜羊羊它們到灰太狼家裡尋找村長，但是沒有找到。經過調查發現，村長是想讓喜羊羊團結一緻，才演出一場自己綁架自己的遊戲。
第27集 巨獸之謎
果林裡發生一起重大案件，果林裡的樹都被砍斷了。野豬說它是目擊證人，砍樹的是一個巨型怪獸，有三個頭。灰太狼在地上發現膠印，按照膠印大小做了一個鞋子，草原上的動物都試穿了鞋子。最後，喜羊羊找出兇手是野豬，因為它接了個訂單，要做木頭滑梯。然而訂單是灰太狼下的。
第28集 有害的花草
美羊羊種了許多美麗的花草，動物們看來都很喜歡，美羊羊就送它們。粉紅狐狸說是美羊羊送的花導緻她掉頭發，灰太狼就把美羊羊抓走了。喜羊羊知道後，就到粉紅狐狸家裡尋找真相，原來是郁金香會散發有毒物質，導緻大家脫發。
第29集 美食偵探
灰太狼來調查案件遇上了喜羊羊和懶羊羊，牧牧被野菜湯吸引結果出現了不舒服的症狀，灰太狼抓捕了喜羊羊，懶羊羊為了救喜羊羊到處找線索。
第30集 頭腦與力量
烏龜給大象送去三隻羊送的30個蘋果，大象給了5個蘋果做回禮。結果灰太狼弄錯了算法，關鍵時刻沸羊羊看了喜羊羊寫的答案後找到了解決辦法。
第31集 鐵證疑案
大家發現灰太狼被防狼鴨嘴控制了并和慢羊羊倒在了一起，大家都各自推理，牧牧相信灰太狼是無辜的，小羊們相信村長是無辜的。為了找出真相，大家積極尋找證據。
第32集 媽媽的愛
一隻鴨媽媽和一鳄魚媽媽在搶奪一隻小鴨，大家都認為鳄魚不可能生出鴨孩子。但大家發現了很多鳄魚和小鴨在一起的證據和濃濃的愛，最後鳄魚媽媽和鴨子展開了一場奪子大戰，鳄魚為了小鴨不受傷，選擇了退讓。後來，其實鴨媽媽認錯了。
第33集 家政偵探暖羊羊
在案發現場喜羊羊教暖羊羊如何勘察現場，可是暖羊羊卻毀了指紋。在每個案發現場，暖羊羊都幫了倒忙。最後在暖羊羊的幫助下找回了線索并一起破了兩個案子。
第34集 牧牧的絕技
豬爸爸找到牧牧，請求牧牧幫忙找兒子，結果因為牧牧玩飛盤的壞習慣導緻它犯了很多錯誤。還導緻沸羊羊、懶羊羊也失蹤。後來發現失蹤的動物是被飛碟抓走了。最後，牧牧靠搶飛盤的技能把飛碟拽了下來救了大家。
第35集 誰動了我的玻璃杯
大家不放心懶羊羊送東西因為他經常摔壞東西，最後因為懶羊羊百般懇求大家決定讓他試試去取給村長的生日禮物——玻璃杯，結果在送杯子的途中杯子還是碎了。灰太狼以此為由把懶羊羊抓走。後經查，原來是扁嘴倫在杯子裡先倒冰水再倒熱水導緻杯子碎了。最後大家讓懶羊羊把玻璃杯送給村長結果杯真的被懶羊羊打碎了。
第36集 潛能無限
季度評比破案成績，喜羊羊和灰太狼收到很多來自小夥伴的信封，喜羊羊的都是感謝信，而灰太狼的卻都是投訴信，灰太狼很傷心。喜羊羊主動幫助灰太狼，而且還成功解決了他兒子蛀牙的問題。
第37集 真正的盜賊
探長要被總部解雇，決定在喜羊羊和灰太狼之間挑選繼任者。這時來了一隻大鳥，報案稱自己的黃金雕像失竊，探長說，誰破案就誰來做探長。最終，喜羊羊破案成功做上探長。
第38集 飛來的雕像
灰太狼看到報紙說村長慢羊羊在後院挖到一個雕像，非常不屑。紅紅向灰太狼抱怨，鑽石為什麼還沒有找到，灰太狼就找了個吸鑽神器，希望找回鑽石，沒想到吸回來村長的雕像，而雕像其實就是丢失的鑽石。
第39集 奇怪的線索
喜羊羊到處尋找懶羊羊，探長說看到他和小灰灰一起往狼堡方向去了。小灰灰和懶羊羊在狼堡遭遇吃人植物的追殺，無法逃脫。喜羊羊最終通過一點奇怪的線索，找到并及時解救了他們。
第40集 石頭證人
喜羊羊和美羊羊在草地上尋找小豬丢失的玻璃瓶，誰知遇到雷雨天氣。好不容易找到的玻璃瓶不小心破碎了。為了找到證據證明不是喜羊羊弄碎的，美羊羊找來了能夠記錄當時情景的石頭。
第41集 面子問題
村長慢羊羊發愁給孩子們做什麼好吃的。河馬家的蘿蔔全部變苦了，犀牛不承認，慢羊羊最終破案，不是犀牛所為，而是蝸牛不小心搞壞的。喜羊羊礙于面子死不承認，偏認為犀牛有錯。最終，它在村長面前認錯。
第42集 倒塌的房子
喜羊羊它們為兔子家的新房子剪彩，沒想到剛做的房子倒塌了。經過喜羊羊調查，原來是為了造房子過度砍伐樹木，導緻土壤松動，才造成房子倒塌的。
第43集 帽子神探
灰太狼在看電視時，發現這檔揭秘節目很有意思，稱喜羊羊屢破奇案是因為那頂帽子。于是它想盡辦法弄壞了喜羊羊的帽子。
第44集 莫名一掌
羊羊們正在吃飯時，灰太狼帶着野豬來到了這裡，因為野豬背後有莫名的一掌。喜羊羊為了還自己的清白，于是進行調查。
第45集 真心朋友
喜羊羊在夥伴們的幫助下，總比灰太狼先一步破案，牧牧便将失竊案交給喜羊羊，于是灰太狼也叫來其他狼，想讓它們幫忙破案。
第46集 暖心偵探
河馬來找灰太狼幫忙調查菠蘿案，喜羊羊也參與調查，但是由于喜羊羊受傷了，暖羊羊主動提出要幫忙尋找線索。
第47集 煩惱的噪音
紅太狼買回了新的面膜，而這個新面膜需要絕對的安靜，不能有一點噪音，但總是受到打擾。
第48集 最佳夥伴
喜羊羊和夥伴們分頭找線索，幫忙尋找兔子的鑽戒，然而在調查時，其他小羊們卻給喜羊羊添麻煩，在喜羊羊的鼓勵下，小羊們學習如何做好偵探。
第49集 裁決手環
灰太狼和牧牧在進行調查時，小灰灰給灰太狼帶來了它忘拿的手機，而在草原上搗亂的黃牛兄弟出現了，灰太狼和牧牧立馬使用裁決手環對它們進行抓捕。
第50集 消失的鑽石
牧牧有一份委托，但不知道給誰好，正好美羊羊來找喜羊羊去看鑽石展覽，委托隻好交給灰太狼。
第51集 反派聯盟
最近做了不少壞事的草原三惡霸被抓獲，牧牧決定休假，便找來喜羊羊和灰太狼選出代理大偵探。
第52集 我是偵探
草原舉行“我是偵探”真人秀活動，灰太狼也報名參加，想要獲得榮譽給小灰灰看。
第53集 洗出麻煩
今天是草原衛生日，美羊羊四處為大家清潔弄髒的地方，然而卻擾亂了羊羊們的正常生活。
第54集 偵探的假期
灰太狼做了個噩夢，為了當上大偵探，決定抓緊時間查案，沒辦法隻好推掉了小灰灰約定。
第55集 神探雙雄
草原偵探大賽開辦，喜羊羊和灰太狼又成了競争對手，然而卻不知道這隻是一場陰謀。
第56集 食物之禍
喜羊羊辛辛苦苦摘了一筐柿子，卻被懶羊羊吃完了，懶羊羊卻隻摘回來一個好點的柿子。
第57集 強敵的挑戰
小短腿向牧牧挑戰跑步，牧牧本以為穩操勝券，卻發現小短腿現在變得很厲害，于是制定了一系列鍛煉計劃。
第58集 尋找灰太狼
灰太狼總是被喜羊羊搶先破案，于是和灰太狼想辦法陷害喜羊羊，沒想到灰太狼真的遇險了。
第59集 時間都去哪兒了
灰太狼給牧牧帶來了偵探晉升通知，喜羊羊和灰太狼也随之展開競争，灰太狼一心想當大偵探，而不顧喜羊羊的勸告靠近了那塊墜落的隕石。
第60集 偵探的榮耀
灰太狼受到隕石的控制，成為了一個捉羊的機器，在喜羊羊和牧牧的協作下，終于讓灰太狼恢複正常。
幕後花絮
首部偵探題材動畫片，羊狼小偵探的“奇葩”組合誕生
《羊羊小偵探》是廣東原創動力文化傳播有限公司（簡稱“原創動力”），繼《喜羊羊與灰太狼之嘻哈闖世界》的第15部作品，也是喜羊羊系列的首部科普懸疑之作偵探題材動畫片。
真相背後不一定有邪惡犯人，但能學到奇妙知識
主創團隊劇透表示，随着羊狼破案，揭開真相，觀衆會發現，原來并不是每個案件的背後都有一個真實存在的邪惡的犯人。很多案件的産生，往往是由一些神奇的自然現象，奇妙的科學原理，還有被忽略的生活小常識所導緻的。
大家在看劇的同時，能學習到隐藏在疑案背後的知識，以及鍛煉認真觀察的能力、邏輯分析能力，也能鍛煉觀衆們更加耐心。
稀奇古怪的案件層出不窮，多款新型破案工具現身
在《羊羊小偵探》新劇當中，稀奇古怪的案件層出不窮，比如酸奶離奇爆破案，貼紙走丢案案，全程讓喜羊羊與灰太狼不斷比拼腦力。
而且，為了讓劇情更精彩，原創動力團隊還為喜羊羊、灰太狼增添了衆多破案工具，比如喜羊羊的真相手環具有各種尋找線索的功能，也是唯一能解救無辜者的神奇道具；灰太狼的制裁手環是抓住嫌疑人的關鍵道具，但也會成為他亂抓無辜的“幫兇”。
