唐朝時期，從彭澤縣令升任濮陽刺史的狄仁杰（孫重亮飾）準備啟程赴任，臨行前他向云州刺史滕侃辭行時遭遇奇案。云州柯家藥鋪東家柯興元被算中六個時辰內將有血光之災后投河自殺，掌柜冷秋報案卻被滕侃拒受理。狄仁杰察覺滕侃反常舉止及頭疼病存疑，暗中查訪揭穿冷秋與算命者合謀設局的真相。調查期間，滕侃夫人銀蓮意外身亡，狄仁杰通過其死亡線索追查發現柯家案與滕府存在關聯。最終狄仁杰揭露騙局背后權錢交易的犯罪鏈條，將涉案官員繩之以法，并查明滕夫人因知曉內情遭滅口的事實。本片根據《大唐狄公案》經典章節改編，展現狄仁杰抽絲剝繭破解連環謎局的過程。