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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……
狄知逊身陷囹圄，狄仁杰一行人搬出王府，梦瑶问狄仁杰他和元芳是怎么回事，狄仁杰说没事的。狄仁杰觉得现在只有媚娘可以帮助他了，他让婉青留下保护梦瑶她们，他前去宫中。
当狄仁杰潜进媚娘寝宫的时候，恰好媚娘在和皇帝交流些什么，媚娘对皇帝说这样对狄家父子下结论是否过于草率，她在这敏感时期还在为两父子求情，皇帝很是不高兴，劝媚娘不要再为狄家父子开脱，小心惹祸上身。
皇帝走后，狄仁杰现身出现，他很感谢媚娘在这个时候还为他们说话。狄仁杰想请求媚娘指点一二，媚娘说禁军命案王家狄家同时彻查，狄家出事，王家获益最大，狄仁杰也想到这了只是不敢相信，媚娘说她会帮助他的。
狄仁杰刚要出皇宫，王佑仁拦住了狄仁杰，他想要收买狄仁杰，但是狄仁杰不为所动，他以王大人为耻。一计不行再施一计，王大人突然招来一堆禁卫军，双方大打出手，婉青和蒙面的王元芳及时赶到救出了狄仁杰。王大人很是生气派人赶紧包围东福客栈，幸亏元芳早一步把梦瑶和二宝接走了，他把梦瑶送他的手帕还给梦瑶，梦瑶伤心的说这是要永别了嘛，元芳说可能吧，自己保重。梦瑶答应他说，我可以离开，但是请不要伤害小虎，更加不要伤害自己，元芳什么都没说决绝离去。
狄仁杰和婉青赶到客栈的时候屋里已经空无一人，官兵也扑了空，婉青问狄仁杰究竟黑衣人是谁，为什么不现身，狄仁杰说他不是不现身，而是无法现身。狄仁杰仔细查看房间，发现地下的滴蜡有些问题，他仔细一看有纸条，写着望江亭。元芳回到家中，王大人早已经等候多时，他早猜出来是元芳所为，他警告元芳不要再这样。
约狄仁杰的是郦妃娘娘，狄仁杰已经知道她是假的了，假郦妃也不多说什么，她只是想和狄仁杰做交易，让他趁着看戏的时候刺杀武媚娘，狄仁杰并不答应。郦妃派人包围狄仁杰，狄仁杰说就这几个兄弟就想拿下他未免太小看他了，郦妃说他不是想抓他而是想他束手就擒。原来，郦妃先一步抓住婉青要挟他，狄仁杰为了婉青同意了交易，他找郦妃要来当初媚娘送她的玉簪交给婉青作为信物，但是似乎没有那么简单。