故事發生在盛唐時期的長安城，白樂天（黃軒飾）本是朝廷要官，卻為了收集寫詩的素材而甘愿被貶為起居郎。長安城內連連發生離奇的死亡事件，就連當今圣上也難逃厄運離奇身亡，這一切都和一只神出鬼沒的妖貓有關。日本僧人空海（染谷將太飾）本為了替皇帝解咒遠渡重洋而來，卻和白樂天意氣相投，兩人決心攜手調查案件真相。一首如怨如訴的《清平調》表明，妖貓作祟和三十年前傾國傾城的楊貴妃（張榕容飾）之死有著千絲萬縷的關聯，追尋著曾經迷戀楊貴妃的阿部仲麻呂（阿部寬飾）所留下的日記，白樂天和空海一同見證了大唐曾經的榮光，亦揭開了當年隱瞞至今的陰謀。隨著調查深入，兩人發現楊貴妃實為被幻術假死活埋后慘遭毒殺的真相，妖貓正是其怨念化身。阿部仲麻呂為守護貴妃秘密付出畢生代價，最終空海以"無上密法"令真相顯現，白樂天則將這段跨越生死的傳奇寫入《長恨歌》。