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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……
婉青的离去，婉青的决绝伤了狄仁杰的心，一句去意已决，一句后会有期，狄仁杰叹了口气策马而去了。现在在四处在召集劳动力充兵，无论是多大年纪都被抓走，有个老人趁乱逃走，幸会碰上了婉青，老人对她说马上就要打仗了，朝中有人密谋造反，现在长安城草木皆兵。
自从婉青走了以后，狄仁杰很是没有精气神，他得过且过很是让元芳和梦瑶他们着急，他们准备先找一个驿站稍作休息。前方的一个驿站，有两个士兵刚刚到达，他们还口口声声抱怨八百里加急的差事不好做，没想到这家店是黑店，把这两个士兵毒死搜出了所有的银两和信笺。
狄仁杰他们感到，从进了这家店他们就感觉出了不对劲，小二给狄仁杰倒了杯毒酒，这时候婉青赶到及时制止，狄仁杰趁机把酒倒进小二嘴里，他们从小二的衣服里搜出了信笺和盘缠，皇帝密诏他们回宫破案，情况紧急。婉青一听到长安，不自主的就握紧了手中的剑。
晚上，婉青在不断擦拭自己的剑，狄仁杰劝她放弃以前的种种，可是婉青听不进去，她说她怎么能忘记自己母亲和她的家人是如何苟延残喘的呢。狄仁杰说那么他就一直跟着婉青，寸步不离，婉青听到后很是无语。
狄仁杰一行人马上进入长安城，此次事态严重，要不不会八百里加急把他们召回。这个时候有人尖叫了一下吸引了他们的注意，他们赶过去一看是一具无名女尸，已经死了一个多月了，但是却是最近被抛尸在此的。王大人过来接他们也看到了女尸，但是不知道为什么王大人的表情有过一丝痛苦闪过，但是很快就被他隐藏了过去。狄仁杰他们向王大人请教发生了什么事情，原来是禁军首领索朗秘密被人杀害，整的皇宫人心惶惶。王大人让他们先行面圣，狄仁杰看了婉青一眼，他决定和元芳先见皇上再从长计议。
皇帝很高兴他们能回来，并且给了怀英一块金牌让他可以自由出入皇宫任何地方，狄仁杰说他会尽全力查案。狄仁杰他们先查看尸体和案发现场，元芳趁着进宫想要去看看姐姐，可是却被王大人阻拦，王大人以姐姐身体不适拒绝了他。