Las actuaciones que protagonizan los participantes del nuevo talent show de Telecinco, que interpretan en directo -como solistas o formando dúos, tercetos y cuartetos- versiones de un amplio repertorio nacional e internacional, son valoradas por un jurado integrado por el presentador ; , directora de castingde Gestmusic Endemol; y los cantantes David Bustamante y David Civera, quienes aportan a las jóvenes promesas musicales su experiencia en el mundo del espectáculo. Además, en cada gala, Bustamante y Civera abandonarán temporalmente sus puestos en el jurado para protagonizar actuaciones especiales con algunos de los participantes, Jesús Vázquez Noemí Galera
Los protagonistas de 'Cántame una canción' proceden de diferentes puntos de España: Galicia (6), Comunidad Valenciana (5), Madrid (4), Cataluña (4), Andalucía (3), Canarias (2) y País Vasco, Asturias, Navarra, Aragón y Extremadura (1 representante por cada una de estas comunidades). Son pequeños artistas cuyas edades están comprendidas entre los 6 y los 13 años.
En 'Cántame una canción' no habrá nominaciones ni expulsiones: cada semana los participantes demostrarán su brillantez para lograr convertirse finalmente en la mejor voz del programa. Pilar Rubio se encarga de conducir este programa, afirmando en su blog que está "encantada de bailar con los mayores y cantar con los niños".