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公元653年。唐高宗皇位未稳急于用泰山封禅彰显皇威。自认血统高贵的安王李承道，卧薪尝胆图谋夺回皇位。李承道派死士暗中阻杀，泰山封禅在一场腥风血雨中惨淡收场。唐高宗在打击后一蹶不振不理朝政。郦贵妃为了制衡在后宫日益壮大的势力，决定让唐高宗把身处在感业寺中的武媚娘接回宫中。唐高宗借以感业寺修葺进香为名，带着官员们一起去寺里进香礼佛多少以挽回封禅受挫颜面，并顺道把武媚娘接回。狄仁杰带着家丁二宝，为躲避婚约尾随到长安述职的父亲。在父亲的引见下，狄仁杰与国丈爷刑部尚书王佑仁见面，狄仁杰这才发现王佑仁之子王元芳竟是当天在市集上遇到了纨绔公子哥。两人不打不相识，王元芳告诉狄仁杰感业寺最近闹鬼的传闻，约他一同前往探个究竟。却随即发生了一系列恐怖案件……成功破解感业寺疑云的狄仁杰得到唐高宗和武媚娘的欣赏与信任，狄仁杰与在寺中结识的李婉清互生情愫，而元芳与梦瑶也互生好感。几人决定四处游历。一路打打闹闹，也屡遇凶险，经历了鸢尾谷的亡灵案，孤岛魔影案，九天玄女童谣杀人案后，狄仁杰与元芳成为挚交好友，两对年轻人的情感也愈加浓烈。但敏感的狄仁杰却始终感觉到了李婉清对身世难以放下，以及身后一股神秘势力在暗中的蠢蠢欲动……
李治还是不顾大臣劝阻来到了感业寺，慧园师太亲自来迎接，可是李治从进门开始就寻找媚娘的身影，看到媚娘就在眼前。
他久久不能挪步，若不是花开花落如梦一场，他们怎么会是现在的结局，曾经的回忆点点滴滴涌上心头，他们纵有千般依恋和爱慕，但在这么多人面前他也只能把她当做一个陌生的小尼姑，心痛的泪水在眼眶中打转。
不知道为什么从中突然冲出来一个疯婆子出来妖言惑众，不过皇帝并没有把她放在心上，皇帝为国运祈福，武媚娘也虔诚的为国运而祈祷。
狄仁杰觉得很没意思在后花园转的时候碰到了没带丝巾的李婉青。一下子被她的气质所吸引，但是童梦瑶吃醋了，还没等狄仁杰和李婉青好好认识就被童梦瑶搅乱了。
就在皇上要离开的时候，突降喜雨，今晚皇帝就要留宿感业寺。这时候有匹马受惊了，元芳前去制止，但是一个人力量有限，狄仁杰也出手一起制服了惊马。
就在这个晚上，朝思梦想的两个人终于见面，两个人握着曾经交换的玉佩，念着两个人的定情诗，两个人对彼此情牵万分却无语凝噎。
这时候赵将军惨死在屋中，惊扰了皇帝，元芳毛遂自荐拉上狄仁杰，两个人开始着手调查此次案件。
在调查过程中，狄仁杰和李婉青有了交集，两个人总算是相识了，狄仁杰也记住了她就是山下行医姑娘。