在《神犬小七》第二季中，有众多演员的出现，其中不乏实力派演员。演员表中包括了主演、配角以及客串演员。以下是全部演员名单及其角色介绍：
主演
刘浩然饰演孟小7：孤身一人的孟小7是名副其实的神犬。它性格温顺而聪明，凭着自己的努力和聪明获得了不少小伙伴的喜爱。
张译饰演李猛：机智幽默的李猛是一名有良心的警察，拥有敏锐的嗅探能力，虽然经常被上司训斥，但他依然坚守自己的职责。
配角
刘芸饰演曲晓璇：曲晓璇是小7的主人，也是一名孤儿，她将自己的生死与小7亲昵相连。
张峻宁饰演乔一树：乔一树是警局的新人，期看表现自己并获得升职机会，与李猛形成了对比。
客串演员
于和伟饰演刘飞：刘飞是一个惨遭追杀的商人，他得到李猛的扶助，李猛也因此获得了提升的机会。
韩童生饰演朱大爷：朱大爷性格豁达，与小7相处甚欢，他的出现为剧情增色不少。
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