武周神功元年，乔县突现诈尸，为祸一方，百姓传闻是李唐冤魂借尸还魂，妄图倾覆武周。与此同时，诈尸阴气所形成的恶龙突降神都城，声称武瞾身上龙气将破，命不久矣。面对这种种世所罕见的异象，一代神探狄仁杰临危受命展开了调查。 面对着重重阻力，甚至截杀，狄仁杰与一名长相酷似自己的江湖小人物宋小白联手，通过以假乱真的斗智斗勇，最终用借尸还魂的手段挽救败局，将隐藏在朝堂之中的奸佞连根拔起，并将反派阴谋彻底倾覆。

秀才宋世杰乃著名状师，但因数年来妻子红英年头产子，年尾夭折，人说皆因杰任状师，颠倒事非，以致折损阴德，故红英力劝杰封笔，二人开设悦来客栈作生计，从此不理公堂事。一日，杰与妻泛舟湖上，救了自杀少妇杨秀珍，珍称夫姚二被嫂姚田氏毒害，自己则险被嫁祸而逃了出来，但又无依无靠，致寻死路。英未嫁时乃绿林英雌，至今仍是义气女子，决定为珍申冤，设计游说杰重操旧业。

长安城发生离奇杀人事件，狄仁杰为查找真相，一路跟随踪迹与凶手周旋，甚至被奸人陷害入狱，最终狄仁杰通过缜密的分析抓到了真正的凶手，长安城恢复了往日的宁静。

荒凉的大漠之中藏有神秘宝物——大漠之心，一些不法分子前往夺取，却遇上了当地神秘守护者的阻拦。经过一番妙趣横生又精彩激烈地争夺，守护者最终保护住了大漠之心。

本片讲述了狄仁杰在一片乱局一种受命调查通天教主奇案，一路上历经艰险，凭借聪明才智破解了真相，救出了被绑架的武则天，并拆穿通天教主的真身，挽留了国家于为难的故事。