高智商低情商的年輕偵探狄仁杰（小愛飾）在偵探比試大賽上初識根本沒有推理能力卻對做偵探一廂情愿的富二代白元芳（白客飾），以及城府極深的死對頭方起鶴（張本煜飾）。白元芳一心想跟著狄仁杰開設私家偵探店，迫于經濟壓力狄仁杰勉強同意，隨著白元芳之妹白潔（鄭合惠子飾）的加入，三人從此開始了辛苦的"狄白"組合破案生涯。在接連偵破多起離奇案件過程中，他們意外發現每樁命案均與朝中權勢集團的奪權陰謀緊密關聯，而方起鶴正是敵對勢力首領并暗中效忠武則天。隨著關鍵證據的逐步浮現，狄仁杰團隊通過連環布局將真兇引出水面，在揭露方起鶴真實身份與復辟計劃的同時，徹底瓦解了武則天集團的致命威脅。最終隨著核心沖突的解決與真相大白，狄仁杰等人成功維護了朝局穩定。