电影讲述了武周年间，帝京长安接连发生了几起离奇死亡案件。因为死因不明，忠烈祠飞天壁画杀人的谣言愈演愈烈。百姓纷纷认为是天降不祥，人心惶惶。在地方屡破奇案的狄仁杰和神武军都尉谢瑶环奉命一起调查此案，最终

武则天（刘嘉玲 饰）登基之前，修建了高达三百尺的通天浮屠竣工之前，却先后发生命案：工部侍郎贾颐、大理寺卿薛勇（刘金山 饰）相继自焚而亡。监工沙陀（梁家辉 饰）称此二人因动通天柱之灵符而遭天谴。大理寺少卿裴东来（邓超 饰）、武后贴身侍卫上官静儿（李冰冰  饰）奉命调查，但国师陆离却指点此案需狄仁杰（刘德华 饰）查办。武后下旨，入狱八年的狄仁杰获释任钦差负责此案，却遭刺客袭击。所幸其早有防备，加之上官静儿陪护，得以脱身。狄仁杰排除了怀疑对象琅琊王李宵（姚鲁 饰），并拒绝了其对抗武后之

本片讲述了一部发生在盛唐时期女帝治下的奇幻悬疑片，竟然有龙与三眼天神出现搅乱朝政；狄仁杰临危受命，同时也让自己置身于死亡的危险之中，刺客的刺杀，神罚的诅咒，可勇敢，正义，有情有义的狄仁杰临危不惧，见招拆招，再顺手推舟，将幕后黑手绳之以法。主角狄仁杰以其特有智慧和推理分析的能力，侦破了一起企图颠覆政权，再次让大唐陷入战乱的阴谋！

　　武周年间，洛阳当红舞妓含冤被斩，化厉鬼索命连环杀人。流放在外的第一神探狄仁杰被武后特赦并委任为钦差调查此案，不料在返城途中遭人刺杀坠崖失忆，被来洛阳寻妻却无法入城的落魄商贾吕昭元所救。二人阴差阳错

　　大唐光宅元年，武则天迁都洛阳，途中必经之地金平县发生了“食蔓鬼”索命的诡异杀人案，大理寺寺丞狄仁杰和同僚奉命前来调查，却惨遭埋伏损失惨重，狄仁杰成了唯一的幸存者。几经波折后狄仁杰获得了当地捕快展风

蓬莱县几任县令离奇死亡，狄仁杰奉命查勘此案，刚刚到达命案再次发生。蒙面刺客刺杀狄仁杰，县尉武勇的离奇救援，使得狄仁杰发现县丞的可疑。然而县丞却突然死在家里，线索指向迷雾森林。追到迷雾森林里，却造埋伏，

　　西域九层妖楼惊现数具尸体，古老的传说、诡异的诅咒、恐怖的尸变、骇人的血案。一股神秘力量不断支配着这个恐怖禁地。究竟是冤魂索命还是恶蛊作祟，众人几经生死，能否还世间一个真相......

仪凤年间，一伙盗墓贼掘出一具神秘食人棺，盘棺金龙冲棺而起，食人棺飞入皇宫大殿，染蛊丧尸破棺而出刺杀帝后，御前侍卫李凌薇舍命救驾有惊无险。大理寺狄仁杰受命展开调查，发现嗜食人肉不惧刀兵的丧尸与二十年前被

皇帝久卧病榻，疏于朝政，贪腐盛行！朝廷下拨军饷莫名失踪二十余万两，太师传旨命狄仁杰侦破当朝罕见悬案，不料贪污军饷的王将军忽然暴毙，使案件更是一瞬失去线索，狄仁杰与柔儿前往营中调查。

长安城发生离奇杀人事件，狄仁杰为查找真相，一路跟随踪迹与凶手周旋，甚至被奸人陷害入狱，最终狄仁杰通过缜密的分析抓到了真正的凶手，长安城恢复了往日的宁静。