电影讲述了一个发生在大唐永徽年间，天象异乱，民不聊生。祈福过程中惊现千首妖，无数百姓遇害。朝廷被迫启用死囚独孤（任达华 饰）查案。探案过程中迷雾重重，千首妖案仿佛只是最浅表的一环。另一方面，表面肩负正义的独孤似乎也有着不为人知的黑暗过往的故事。

长安城里神秘危局接连发生，病毒感染人类犹如丧尸、诡谲阴森的地下洞穴、传说千年的冲天宝藏……以马龙为首的太平人为守护长安，与各方势力你来我往，在一次次充满未知的离奇探险中，更多谜题也等待被解开……

安史之乱爆发后数年，吐蕃大军攻打西南。大唐节度使高适交战不利，长安岌岌可危。困守孤城的高适向监军太监回忆起自己与李白的一生往事。

古装探案大剧——《长安三怪探》由幸福蓝海影视文化集团股份有限公司、江苏天地纵横影视文化投资有限公司、开明盛世（北京）国际文化发展有限公司联合出品。《长安三怪探》改编自同名网络热载小说，陈浩民、秋瓷炫两大新生代“视王”“视后”领衔，袁文康、莫小棋、林子聪等实力演员携手加盟，力图通掀起新一轮的华语“探案大剧”风潮。

2000年夏季的某个清晨，一个年轻的单身女人赤裸地暴死在自己的床上。是情杀？奸杀？还是仇杀？西峰市刑警大队的干警们就此展开了一系列的调查。可是，当刑警们展开侦破时却发现整个案情扑朔迷离，死者王玲生前生活在纸醉金迷之中，并拥有众多的情人；除了死者的通讯录、手机等物品蹊跷的丢失外，现场并未发现凶手的蛛丝马迹。案件的调查漫无头绪，真凶是谁？是鬼鬼祟祟的男邻居，是经常偷窥她的强奸前科犯？还是她的情人之一？或者另有其人……