唐高宗大兴土木，建成方圆二坛用以祭祀。狄父让狄仁杰娶侍郎的女儿，狄仁杰因其相貌问题不愿意。狄仁杰前往长安，他在客栈里偶遇身着紫色衣服的女人，两人深情对望。就在这时候侍郎女儿童梦瑶怒吼而来，狄仁杰的好事遭搅。神秘人火烧了祭坛，皇上大发雷霆。媚娘在感业寺吃斋念佛，一张纸条突然出现约她相见。在郦妃的建议下，皇上决定去感业寺进香礼佛。

狄仁杰和童梦瑶结识了京城四少，京城四少之一便是王元芳。戏班班主演戏时被火烧死，元芳现场破案，但是他最终没找到凶手，一旁的狄仁杰通过缜密的观察找到了真凶。神秘的人都带着面具密谋着什么，不过他们也有所忌惮。元芳的父亲和狄仁杰的父亲是至交，两人在一起喝酒谈话。狄仁杰和元芳比武，元芳获胜，狄仁杰表现的很不在乎。因为皇上要去感业寺一事，众大臣议论纷纷。

皇上不顾大臣劝阻来到了感业寺，他见到了久别的武媚娘。狄仁杰遇到了昔日的紫衣女子，他被她的气质吸引，童梦瑶看到后再次来搅乱。突降喜雨，皇上只能留宿感业寺。晚上，皇上与媚娘终于见面了，皇上不禁拥住了媚娘。突然，赵将军惨死在屋中，皇上被惊扰，元芳毛遂自荐拉上狄仁杰着手调查此次案件。

狄仁杰和婉青有了交集，两个人总算是相识了。梦瑶总是捣乱，她阻拦狄仁杰和婉青在一起。狄仁杰无意间发现二宝吃野味，他继而发现了死去的野鸽子。欧阳将军觉得这件事非比寻常，他警告所有人不要说出去。张大人被杀，王大人怀疑婉青是凶手，婉青辩解自己不是凶手。狄仁杰帮助婉青解围，继而证明了婉青并非凶手。狄仁杰无意间听到了欧阳将军与他人的谈话......

狄仁杰来到柴房，他从婉青处了解了一些有关凶手的特征，并告诉婉青自己一定会尽快抓住真凶。元芳在张大人的身上发现了一首藏头诗，狄仁杰和元芳看到后觉得这首诗没那么简单。经过不懈努力，狄仁杰和元芳几乎同时发现了线索解开了谜底，婉青最终被释放。元芳拿出藏头诗，证明了凶手是欧阳昊天。皇上下令抓捕欧阳昊天，可是没想到的是欧阳昊天上吊自尽，种种证据直指凶手是周道。

周道道出当年杀人分钱的事情，但是秘密似乎并未解开。狄仁杰觉得这件案子的幕后真凶还没出现，他和元芳从头梳理案情。狄仁杰带婉青去找前朝妃子，这时前朝妃子被蒙面人袭击毙命，婉青也受伤晕倒，黑衣人趁乱逃走。元芳觉得周道可能会遇害，但是他们还是晚了一步，周道已经死于柴房。狄仁杰重新梳理案情，他终于发现真正的凶手就是一直假装自己腿脚不便的慧园师太。

慧园师太不想为难明空师太主动承认了一切罪责，原来慧园师太是当年李建成的女官，她道出了多年前的事情。狄仁杰虽然很同情师太但是指责她为了报仇而伤害无辜，师太临终前拔剑刺杀李治，媚娘舍身护主才避免悲剧的发生。慧园师太服毒自尽，她临死前嘱托狄仁杰一定要好好照顾婉青。皇帝对狄仁杰宠爱有加，他希望狄仁杰能为官辅助他，可是狄仁杰不喜约束，他希望做自己婉拒了皇帝，但是皇帝还是把他当做心腹样对待。

皇上想要把媚娘接回宫，却被大臣以死相逼，幸亏狄仁杰巧周旋才让事情得以解决。皇上回宫，婉青在母亲坟前拜祭，狄仁杰不顾自己安危用自己的身体挡住婉青不要她报仇，婉青最终被狄仁杰感动暂时放下了报仇之念。皇上因为这件案子对众人论功行赏，元芳被封正六品主事，狄仁杰不喜欢束缚皇上派他四处游历。在媚娘的恳求下，皇上准予婉青随同狄仁杰一同游历。

狄仁杰代替父亲参加杜太傅的孙女杜静秋在鸢尾谷举行的招婿大会，他带着婉青来到了鸢尾谷。与此同时，京城四少也来到鸢尾谷参加招婿大会，鸢尾谷人气骤然大增。狄父被秘密召回京城，皇上派他秘密查探。夜晚，京城四少之一子牧房间里有黑蛇，幸亏婉青机智拿出雄黄酒才帮助子牧逃脱危险。继而北边厢房着火，狄仁杰费了好大力气把尚元救了出来，一切事情都是这么离奇。

相亲大会的首战，所有人蓄势待发。狩猎比赛大诚占优势，他几乎没有什么对手。在比赛最后，尚元使用手段让子牧赢得了比赛，大诚很是不爽。大诚输了很不服气，他掐着子牧的脖子，继而道出一件令大家震惊的事儿。大诚自动退出，只剩下子牧和尚元继续比试。夜晚，尚元和子牧看到墙上挂着的面具在流血，他们大声尖叫吸引众人而来。大诚因为比试失败而借酒浇愁，白衣女子再次出现......

第二项比试开始，尚元和子牧比试寻找鸢尾花。这时大诚尸体被发现，高大人伤心不已。婉青上前验尸，狄仁杰怀疑是熟人所为。狄仁杰利用曹冲称象的方法来寻找疑犯，排除众人后只剩下长孙润泽。长孙润泽大呼冤枉，但是他百口莫辩只得先被羁押起来。家丁找到了大诚死的时候用过的酒壶，通过鞋印对比狄仁杰证明长孙润泽并非凶手。几乎全府的人都被排除了嫌疑，他们再次把嫌疑犯锁定到子牧的身上。与此同时，寻找鸢尾花的尚元发现了一秘密藏宝地。

狄仁杰和元芳发现子牧已死去，究竟谁才是凶手，狄仁杰仔细检查衣物，他觉得事情有些蹊跷。狄仁杰询问秦娘关于谷里衣服的事情，继而他从秦娘处得知了一些过往事。梦瑶无意中提起石头之事，她的无意却帮助狄仁杰理清了思路。暮然山庄丢失一匹马，狄仁杰怀疑马是被尚元偷走。大家前去寻找尚元，却发现了尚元的尸体。狄仁杰去断桥查找线索终于有所收获，他把怀疑的对象指向姜浩然。

在狄仁杰的严密推断下，姜浩然不得不承认幕后真凶是自己，以及道出了二十年前的往事。秦娘的一番话让众人十分震惊，她最终和姜浩然一起葬身崖底。假长孙润泽挣脱绳索，他和几位堂主路拦狄仁杰等人，没想到被杀死。一切尘埃落定，狄仁杰去看望婉青，两人的互动被二宝发现，现场略显尴尬。元芳对梦瑶很有好感，他临行前向梦瑶告别。

元芳请求父亲让自己跟随狄仁杰一起游历四方，王父答应儿子的请求。狄仁杰他们一行人离开了鸢尾谷，路途他们听到了有关堕落谷吸血魔王之事。皇上对媚娘独宠，这引起了后宫各嫔妃的不满，媚娘也劝说皇上千万不能为美色而耽误朝政，皇上说他其实另有安排。狄仁杰和一帮人深入堕落谷，他们在谷中绕行了很长时间。一声惨叫声音传来，代云恐怖的死去。

狄仁杰带大家寻代云死于非命的原因，他们走着遇到了吴芊芊小姐。王父似乎收到了什么消息，他请奏皇上召回狄仁杰一行人，结果被拒绝。夜晚，那个吸血魔人再次行动，金海遭受到了袭击。回到山洞，大家的心里面都很惊慌，狄仁杰为了安抚人心，他让大家谁都不能离开这个山洞。次日，狄仁杰发现金海和陈奇神秘失踪了。

狄仁杰沿途找到了吴芊芊，她表现出害怕的样子。吴芊芊解释她在墓地被打晕，用火把照向地面后看到大量白骨。狄仁杰怀疑吴芊芊，他也来到坟前拜祭。媚娘见到郦妃，郦妃夸奖她的美貌。郦妃向媚娘道出自己担心元芳的安全，媚娘宽慰郦妃说两人有能力化解危险。吸血魔人突然出现袭击，安邦被吓跑。狄仁杰在林中见到大堆白骨，有些上面还有铁链，他顿时毛骨悚然。

婉青苏醒，狄仁杰欲上前亲吻被元芳等人发现，这让狄仁杰和婉青都很尴尬。媚娘放风筝，风筝脱线飘进了晓月轩。徐昭媛为人嚣张跋扈，不仅对媚娘冷嘲热讽，还故意把媚娘的风筝弄坏，媚娘为了避免多生事端只能隐忍作罢。徐昭媛因为皇上独宠媚娘心中愤愤不平，她想要郦贵妃帮她出头，可没想到自讨没趣。失踪已久的金海突然回来，大家都觉得莫名其妙。元芳找金海谈话，金海回答的十分马虎。

狄仁杰找到了被绑的婉青，受惊的婉青拥住了狄仁杰。皇上亲手绑了一个同心结送给媚娘，媚娘十分开心却突然晕倒。皇上让御医检查，经过检查得知媚娘怀孕，这一消息让皇上大喜。媚娘在后花园乘凉，突然有只蛇跳出，幸亏贴身宫女明月舍身护主救了媚娘一命。其实所有人都知道这件事是徐昭媛做的，但是徐昭媛一点都不知道收敛。一声尖叫声传来，此时的安邦好像已经被吓傻了。

狄仁杰单独和安邦聊天，安邦道出了往事。狄仁杰和安邦守夜，黑衣人冲着篝火旁边的人刺进去，可是却是个假人，狄仁杰跟黑衣人过了两招却被他跑了，原来狄仁杰白天早有安排。狄仁杰一行人重新来到陈奇死去的山洞找寻线索，狄仁杰发现一些奇怪的画。媚娘喝了鲫鱼汤腹痛不止，经过太医检验是食物中毒，皇上龙颜大怒。狄仁杰带人去抓吸血魔人，原来他让二宝已经设置好陷阱。

看到掉在陷阱里的黑衣人竟是吴伯，狄仁杰等人十分惊讶。狄仁杰解开谜团，金海气急败坏挟持了吴芊芊，可是狄仁杰似乎丝毫不关心。原来吴芊芊和金海是同伙，吴芊芊的目的是杀安邦为父母报仇。安邦劫持梦瑶欲逃走，吴伯拼命救了梦瑶跟安邦同归于尽。鲫鱼汤中下药的主谋竟是王大人，郦妃得知后对父亲的行为责怪不已。案子破了，狄仁杰一行人欲到梦瑶叔父家去，镇子的阴森让众人毛骨悚然。

梦瑶终于见到了伯父，二姨娘似乎不太高兴。梦瑶跟伯父说起老婆婆的事情，伯父连忙说不可能。元芳和梦瑶观察着玄女娘娘的举动，元芳看出玄女娘娘只是让不能走的老妇人克服了心理障碍。玄女娘娘告诉元芳周身围绕霉气，元芳不相信。狄仁杰和婉青来到传言中的鬼屋，婉青遭到狄仁杰捉弄吓了个半死。狄仁杰在鬼庙桌上发现七月初二鬼庙见的信件，他十分狐疑。

童父为了女儿的婚事，他亲自找李母谈条件。狄仁杰找玄女求证信件之事，玄女答应次日帮助他招魂查明真相。梦熙偷偷跟踪润南，她发现了润南偷会一个叫秋烟的女人，梦熙看到后心都碎了。玄女开坛做法，她告诉狄仁杰等人老婆婆的尸体藏在鬼屋脚下。狄仁杰等人果然在鬼屋发现了一具烧焦的女尸，他们随即叫来了当地县令。突然，元芳呼吸急促腹痛不止，狄仁杰只能把元芳送到玄女处医治。

史童两家赛船勾心斗角，因为史燕一事两家人不欢而散。史燕放的灯只转不沉，这时她收到一个小男孩的纸条。元芳无意间惹了梦瑶生气，为了哄她一直背着她。次日，更夫发现一具女尸，打捞上来一看居然是失踪了的史燕，史父失声痛哭。狄仁杰等人来到尸体旁边，经过婉青的仔细观察后她告诉众人史燕并非溺水身亡。史夫人看到爱女身亡，并看到一封信件后突然昏厥。

凶手在史燕的河灯上做了手脚，县令将怀疑对象锁定在梦熙身上，幸亏婉青用充分的证据帮她洗清冤屈。狄仁杰和婉青根据线索来到鬼屋附近，经过查询两人发现了地面中隧道中有迷香放出。狄仁杰明白了凶手的作案过程，继而推断出凶手或许有其他目的。玄女帮助史夫人做法，狄仁杰和元芳在一旁听到了被妙子附身的玄女道出有关史燕的身世，众人闻后大惊。狄仁杰来到史家，他碰到李母便问起了张天师，结果李母的反应异常激动。

狄仁杰发现史夫人已经死在房间内，经过婉青的检验，狄仁杰的推断出史夫人是被人杀害的。婉青跟踪神姬，但是突然被神姬打晕。蒙面人迷晕梦瑶和梦熙，并杀了梦熙。李母大叫一声，狄仁杰等人上楼后看到梦熙已经被害。狄仁杰从童父处得知梦熙的身世，他对此很感兴趣。狄仁杰想搞清二十年前的真相，他不断的寻找线索来查找真凶。

狄仁杰等人拆穿玄女的阴谋，原来玄女二十年前就是这个镇子上的一员，并且就是在鬼屋引火自焚的妙子。玄女说出了二十年前的经过，大家都怀疑妙子是杀害老婆婆的凶手，妙子却不承认。妙子矢口否认自己杀人，在被逼下她为证清白咬毒自尽。看到母亲离世，神姬承认自己是杀人凶手。润南看不下去了，他站出来证明神姬绝对不是杀人凶手。李母听到后怒火攻心，狠狠打了润南一巴掌。

得知张天师的左脚有六根脚趾头，狄仁杰提议去卷宗室查阅，可是没有找到有利线索。狄仁杰带人去挖李浩轩的墓地，他发现李浩轩的尸骨也有六根脚趾，狄仁杰怀疑李浩轩和张天师是同一个人。通过一些细微的线索，狄仁杰终于猜到幕后黑手是谁。鬼屋传来一声惨叫，狄仁杰发现李倩被害。狄仁杰带人守候在暗处，他们终于抓到了欲杀秋烟的幕后黑手。

狄仁杰设的圈套抓住了凶手李母，润南顿时感觉天塌下来了。原来温文尔雅的李浩轩和坑蒙拐骗的张天师是同一个人，李母挽留不住李浩轩最后杀了他。李母最终自尽解脱，得知真相的润南受到刺激患了失语症。许敬宗成为了王父的手下，他们结党营私，趁着长孙无忌最近身体不适大量的收买官员。与此同时，许敬宗把一些名单偷偷交给了长孙无忌。镇上的案子完结了，狄仁杰在婉青门口徘徊。

狄仁杰一行人赶往并州，婉青却突然要离开。婉青的离去，这让狄仁杰的内心受到伤害。自从婉青走了以后，狄仁杰很是没有精气神。狄仁杰和元芳意外收到了皇上密诏两人回宫的信件，两人匆忙回宫。 路途听人说有人造反，婉青听后立刻奔向长安与狄仁杰相见。一具无名女尸被发现，狄仁杰等人上前查案，这时王父出现带两人去面圣。见到狄仁杰归来，皇上欣喜赐给他一块可以出入宫廷的牌子。

狄仁杰准备带婉青进宫验尸，婉青欲对皇上采取行动，狄仁杰最终劝她打消了念头。郦妃欲借用媚娘和狄仁杰的关系让媚娘带话给狄仁杰，可是媚娘根本不接话，郦妃无趣而走。经过婉青的验尸，她判断出索朗是被一击毙命。狄仁杰找到皇上，他利用金牌让皇上说一些私事，皇上百般无奈。狄仁杰在宫中四处寻找线索，他办案的热情积极高涨。

元芳欲看望姐姐郦妃，却被姐姐以身体不适拒绝，他憋了一肚子气。狄仁杰紧跟黑衣人来到了媚娘的住所，他得到了媚娘给的一些提示。经过婉青的验尸，婉青说凶器并非一般刀剑伤，而且是一击毙命。元芳发现皇宫里的郦妃并非姐姐，王父恰时出现来解释这一切。听完父亲的一番解释，元芳的双眼已经被泪水模糊。自从知道姐姐的事儿后，元芳总是心不在焉。

狄仁杰闯进郦妃的寝宫，他发现死者身上的线头来自郦妃这里。媚娘送给郦妃一只玉钗，还亲自为她佩戴上，媚娘到底为什么这么殷勤。狄仁杰发现婉青的玉簪，他突然想到些什么，继而迅速找媚娘解疑。狄父被诬陷造反，他百口莫辩。狄父身陷囹圄，皇上也收回了狄仁杰的令牌，并将索朗一案交由元芳处理。王父表面上装的一定会帮狄父查出真相，但实际上他是这件事情的主谋。

媚娘告诉狄仁杰王家家获益最大，狄仁杰闻后似乎明白了什么。狄仁杰被王父拦住，但是狄仁杰不为所动，王父突然招来一堆禁卫军，婉青和蒙面的元芳及时赶到救出了狄仁杰。假郦妃约见狄仁杰，她抓住婉青逼着狄仁杰帮助自己杀媚娘，狄仁杰为了救婉青答应了下来。元芳在家里无意间发现家父和一个人在秘密交谈些什么，元芳觉得很是奇怪。

梦瑶和二宝请求杜太傅救狄家父子，杜太傅一下子就来看出来幕后黑手就是王父，继而带着众人匆忙奔向长安。狄仁杰发现了一个大秘密，他异常震惊。高丽戏班开演，他们的目的不在于媚娘而是在于皇上，媚娘挺身帮皇上挡下一箭，幸亏这时候狄仁杰出将刺客制服。狄仁杰禀明皇上他发现了索朗之死的原因，皇上让狄仁杰说清事情原委。梦瑶发现西北军的首领是元芳，她偷偷赶到元芳的营帐附近却发现原来他们在密谋造反。

狄仁杰推断出小昭的尸体被扔入水池，就在他指证徐昭媛的时候，没想到被王父算计。杜太傅誓死请柬为狄父求情，但是皇上却执迷不悟。静秋为了狄仁杰的事情来找媚娘，媚娘在大牢里用狸猫换太子之计救出了狄仁杰。元芳带着西北军已经进入长安，王父觉得大局已定，他带人抓住了狄父等人做人质。西北军很快就包围了皇上，皇上异常恐慌。当皇上看到王父时，他才明白一切。

危急时刻，狄仁杰出现保护皇上。王父用狄父一干人等的性命威胁狄仁杰杀皇上，狄仁杰痛苦万分。就在王父欲杀狄父时，蒙面人出现救下了狄父。王父兵败逃走，假郦妃被屠龙堂的精灵莲儿杀死。屠龙堂里，迷途知返的王父拼死抱住安王才能让狄仁杰有机可乘杀了安王。狄仁杰重伤醒来，婉青已经留书出走，狄仁杰心如刀绞。婉青出家忏悔，狄仁杰千山万水的寻找她。