波斯绣毯世界闻名，一对老夫妇就拥有这么一张绣毯，上面绣着人物图案。当他们清洗绣毯时，从绣毯中奇异地走出一个姑娘，并讲述了一个忧伤的故事：姑娘与一个骑手两情相悦，他们的爱情却遭到了家族的反对，姑娘父亲甚至设置了种种障碍。在重重压力下，他们依然苦苦坚持，姑娘家庭属于游牧民族，经常迁徙，痴情的骑手便紧紧尾随在后面，陪伴着姑娘直到定居地点。安顿下来后，姑娘决定与骑手私奔，就在他们策马狂奔出走的时候，发现他们踪迹的人群紧紧追赶，并用枪结束了这对有情人的生命。原来这就是绣毯上的故事。
姚小沫与姐姐姚灵因遗传，天生拥有在梦中控制脑波信号的能力。因姐姐从小跟随父母在OS组织的研究所做梦境实验，而且天赋异禀。谁知OS组织却想把她们培养成杀手，父母为掩护姐妹逃跑遇害，姐姐带着几个月大的姚小沫在父母同事罗文博士的帮助下逃脱并隐姓埋名，甚至对妹妹小沫也隐瞒了真相。20年后，随着姚小沫突然不断出现噩梦，小沫发现身边的同学一个个在梦中被杀后却在现实中死亡，而且梦中的无脸男还在不断“入侵”他们的梦。为了阻止无脸男行凶，为了保护自己的男友和闺蜜，小沫决定冒险进入梦境去寻找真凶。姐姐姚灵担心是OS组织的杀手找上门，一直暗中保护与指导着姚小沫，谁知一个巨大的阴谋正向她们接近。
胡维民带着妻子安美丽一起走进了明德大酒店。他们准备去安美丽位于扬州的老家去继承安美丽父亲留下的一大笔遗产。但是路上汽车出了故障，抛锚在了距离扬州并不遥远的宁城里。夜深了，所以他们决定先行住下。但是第二天胡维民修车回来后发现妻子安美丽连其行李都不见踪影，一开始胡维民并没有在意，以为她一会就回来了，但是过了一天了，也没见妻子的踪影，于是他到楼下问服务员妻子的事情，打算报警，但是前台服务员告诉他从未见过他妻子来入住，这让胡维民很是惊讶，于是向巡捕房报案，伍士德通过一系列的调查取证，最终找出凶手、绳之以法！
舞女翘小姐被杀，罗蒙和白小年查到了一个红颜薄命的故事，刘阿弟为了拿到数额不小的存款杀了昔日的恋人，和邻居梓囡结婚当天被揭露出丑恶的嘴脸。
小城的一幢法国建筑内发生谋杀案，白小年携罗蒙前往，案发现场内美艳的女尸和三个男人的脚印让罗梦陷入了沉思。
民国时期宁城惊现怪案，探长伍士德循迹追查，发现惨死婚床的新郎并非他杀。与此同时，另一起妻子失踪案悄然发生。伍士德两案并查，怎料又卷入一起“连环杀人案”。最终，伍士德凭借智慧及经验使三起离奇怪案真相大白。
明代皂室的密室，内阁大学士取出先帝钦命摄政王的遗诏，准备在文武大臣中当众宣布，揭晓五位皇叔巾谁被钦定为摄政王。突然，一蒙面怪客骤至，刺死大学士，夺走遗诏。京城总捕头铁中杰追捕时破毒箭射中，临死前告诉弟弟铁中英，这是丹顶红毒。铁中英奉命侦破此案。文武双全、有希望成为摄政王的济州王在狩猎时，被不知从何而来的毒箭射死，用的毒又是丹顶红。好色的汝南王在一次寻花问柳中，亦被毒箭所害，川的毒仍是丹顶红。端州王则认为这是与王爷们有杀父之仇的韩氏三姐妹所为，遂派兵捣毁了她们的山寨白马山庄，并抓了大姐飞云。依云、彩云前去劫狱，遭到埋伏，危急之时，幸得蒙面怿律所救。依云姐妹得知飞云被害，决意报仇。刺杀端州王。行刺时，铁中英赶到，发现刺客竟是他少时青梅竹马的彩云，而死的王爷不是端州王，却是洛阳王。五位王爷只剩下长沙王和端州王了，主凶究竟是谁?案情扑朔迷离。铁中英经初步推测下一个被杀的将是长沙王，于是决意看个究竟。果然，在一个夜晚，蒙面客领着依云、彩云潜入长沙王府，铁中英上|即挥剑直扑蒙面怪客，并刺中蒙面怪客右臂，使之落荒而去。而韩氏姐妹却遭埋伏，依云惨死在乱箭之下，铁中英救出彩云。在洛阳王被射死处，铁巾英找到一个盛丹顶红的瓷瓶，底部印着长沙王府字样。铁中英再探长沙王府，失手被擒，但终越狱逃脱。在彩云的配合下，铁中英几经与长沙F、端州王及蒙面怪客等一伙人斗智斗勇，最后发现蒙面怪客是端州王的总管周峰。铁中英怒杀了毒死三位王爷的真凶长沙王，然而，得到摄政王位的端州王又在进行新的刚谋。铁中英毅然辞官。携彩云浪迹天涯。
蓬莱县连续发生几起县令离奇死亡案件，局势扑朔迷离。狄仁杰奉命前来调查此案，刚抵达便遭遇了刺杀，但幸得县尉武勇勇敢干练地相救。狄仁杰开始怀疑县丞的角色，然而在他展开调查时，县丞却在家中离奇身亡。线索指向蓬莱县附近的迷雾森林，狄仁杰决定深入调查。在迷雾森林的追踪过程中，他们遭到了埋伏，幸好铁手的及时帮助使得他们脱险。调查的线索引导他们发现东瀛人的踪迹，并准备捕捉他们，但意外地发现白员外被谋杀，其小妾白凤则主动要求在县衙内住宿。当晚，武勇带回了被杀的东瀛人，然而洪姑娘却神秘失踪。深夜，狄仁杰在调查东瀛人时发现了重要线索，并设下陷阱，最终成功抓获了要暗杀他的白凤，揭开了真相。白凤的供词指向迷雾森林深处的真凶。狄仁杰带领手下包围了真凶，竟然是一直被视为英勇正直的县尉武勇。原来，武勇因事情败露，愤羞成怒，企图除掉狄仁杰，最终被众人合力击毙。
并州发生鼠患，监狱坍塌，狄仁杰临危受命。大量村民因为鼠患而染病，被困城中。狄仁杰为了挽救全城百姓的性命，追查病源，然而随着调查的深入，原来鼠灾背后竟然还隐藏着一个巨大的阴谋。
大唐长安发生一起凶杀案，大食国使节萨罗，在青楼遇害，现场一片狼藉。狄仁杰、洪云奉旨追查，却不料遭到真凶一伙人的埋伏，好友洪云也惨死一个叫天煞的铁勒人之手，而作为贡品，幻涅魔蛾的虫后蛹也被天煞夺取。因办案不利，狄仁杰被武则天革职查办。一晃数年，刚刚称帝的武则天一夜之间，身中癫狂奇毒，怀疑有人下毒，于是命金吾卫统领元丰，召狄仁杰回京，秘查此案。而此时的狄仁杰，已经成为一个农夫，每日和怀孕娇妻为伴，不曾想元丰的到来，会打破生活的平静。面对元丰的恳求，看破宦海沉浮的狄仁杰，断然拒绝，而妻子却开解丈夫，为了社稷安宁，天下百姓，狄仁杰再三犹豫，还是告别妻子，和元丰秘密回京。在武则天的寝室，曾经的一代女皇，形如枯槁，生命如风中残烛，让狄仁杰颇为感慨之际，元丰突然中毒，大发癫狂，攻击狄仁杰。在制服元丰后，狄仁杰在现场，捉住一只可疑的飞蛾，于是和元丰，带回故居的实验室，药液检测之下，竟然发现，此飞蛾是产自大食国的幻涅魔蛾，也是当年，被天煞等铁勒人抢走的大食国贡品，其蛾粉，剧毒无比，能令人致幻癫狂而死，但因为不是完全体的幻涅魔蛾，所以毒性不强，只能日积月累，才能杀死目标。就在二人商量下一步行动之际，天煞带着手下偷袭，意欲杀人灭口，但可惜面对狄仁杰、元丰，还是狼狈而逃。为了给武则天解毒，狄仁杰带着元丰，通过乱葬岗的地道，来到了九幽城寻找精通虫道的洪云妹妹---飞羽。精通虫道的飞羽帮二人，以幻涅虫王调制了魔蛾的解毒药剂。与此同时，天煞带人偷袭，三人杀死天煞，逃出生天，并成功将药剂，带回皇宫，给武则天服下。然而，这一切其实是武则天的苦肉计。原来，她和铁勒首领诺依德合谋，命元丰引诱狄仁杰寻找飞羽，从而黄雀在后，得到天底下唯一的幻涅虫王，用来制造真正的完全体幻涅魔蛾，以毒杀李氏宗亲，巩固皇位。狄仁杰、飞羽以谋反罪，锒铛入狱。元丰在得知真相后，弃暗投明，放出了狄仁杰、飞羽。三人根据元丰脚底的碳粉，在洛阳的废弃铁匠铺，找到了铁勒部的老巢，却迟了一步，诺依德等人已经潜入武则天寿诞。从埋伏的天煞口中得知，诺依德并不打算听命武则天，而是计划背叛她，杀死所有大唐皇族重臣，从而里应外合，入主中原。解决掉天煞后，狄仁杰等人伪装成天竺国使节，潜入寿诞，齐心合力，成功阻止了幻涅魔蛾的扩散，挫败了诺依德的阴谋。而经过此时，武则天也意识到亲情比龙椅更重要，于是放弃了对付李氏的想法，犹豫之下，还是放走了忠君爱国的狄仁杰。于是乎，狄仁杰、飞羽告别元丰，踏上了回家的路。
天后武则天寿宴之际，突然传出“赤目怪物”作乱迷案，武则天命令狄仁杰督办此案。狄仁杰与徒弟陈江桥来到房州调查案件，偶遇同来调查该案的不良人沈青青。三人通过对案件的调查，逐渐靠近“赤目怪物”背后的真相，并由此引发一系列连环事件。在处理这一系列事件的过程中，狄仁杰刚正不阿，将黎民苍生置于首位，表达了一种“天下兴亡匹夫有责”的责任感与使命感，最终成功破获迷案。
讲述了狄仁杰刚进大理寺一个月，调查一桩杀人碎尸案，在看似平淡的案发现场，却突然出现了一个神秘的图案。但就在狄仁杰准备深入调查的时候，却遭到了上级的反对，这让他更加怀疑：幕后肯定有更大的黑手
本片讲述了一部发生在盛唐时期女帝治下的奇幻悬疑片，竟然有龙与三眼天神出现搅乱朝政；狄仁杰临危受命，同时也让自己置身于死亡的危险之中，刺客的刺杀，神罚的诅咒，可勇敢，正义，有情有义的狄仁杰临危不惧，见招拆招，再顺手推舟，将幕后黑手绳之以法。主角狄仁杰以其特有智慧和推理分析的能力，侦破了一起企图颠覆政权，再次让大唐陷入战乱的阴谋！
