唐朝麟德年間，唐高宗（盛鑒飾）與武則天（劉嘉玲飾）強(qiáng)硬派出大軍遠(yuǎn)征，誰(shuí)知艦隊(duì)在大海中遇襲，遭到重挫。該事件震驚洛陽(yáng)，都城百姓狂熱祭拜龍王，繚亂眾生的“花魁”銀睿姬（楊穎飾）更惹來(lái)各方勢(shì)力覬覦。狄仁杰（趙又廷飾）奉武后之命調(diào)查龍王一案，偏巧卷入綁架銀睿姬的案件之中。在與劫匪搏殺過(guò)程中，狄仁杰遭遇亦敵亦友的大理寺卿尉遲真金（馮紹峰飾），遂被對(duì)方投入大牢。銀睿姬一案內(nèi)龍王身影再現(xiàn)，使洛陽(yáng)上空更添一道疑云。獄中狄仁杰憑借縝密推理博取回紇醫(yī)工沙陀忠（林更新飾）的信任，逃出大牢同查龍王真相。隨著調(diào)查深入，三人發(fā)現(xiàn)所謂“龍王”實(shí)為毒物操控的巨獸兵器，其背后關(guān)聯(lián)著朝廷內(nèi)部企圖借天災(zāi)動(dòng)搖國(guó)本的叛亂勢(shì)力。最終狄仁杰聯(lián)合尉遲真金與沙陀忠，以水陸奇襲攻破龍王巢穴，在揭露銀睿姬身世之謎的同時(shí)，更將陰謀者引向武則天親政后的第一場(chǎng)權(quán)力風(fēng)暴。