唐高宗年间，工部尚书阎立本偶然结识了蒙冤入狱的狄仁杰（任嘉伦 饰）。在助其洗刷冤屈的过程中，阎立本惊觉这位少年在断案上有着旷世奇才。适逢皇帝下旨命其前往感业寺查案，阎立本遂决定带上狄仁杰一同前往。在感业寺内，狄仁杰大展身手，成功侦破离奇悬案，化解了一场佛门大劫，更在此期间与武媚娘结下不解之缘。狄仁杰由此一鸣惊人，获皇帝赏识被派往并州。任职期间，他屡破奇案，被世人尊称为“神判”。彼时前朝“鬼兵杀人”事件频发，狄仁杰深入追查，赫然发现此事竟与前朝宝藏及濮王李泰意图谋反有关，却因罪证被毁而无奈受阻。与此同时，宫中骤起风波，传出武媚娘杀害亲女以嫁祸王皇后的惊天秘闻。皇上急召狄仁杰回长安彻查。凭借武媚娘暗中提供的线索，狄仁杰顺利破获此案，更在李泰住所搜出前朝宝藏，坐实了濮王谋反之罪。然而，狄仁杰也恍然大悟：此前每逢破案遇阻，那位暗中指点迷津的神秘人竟皆是武媚娘。他深切体会到，武媚娘城府之深不可测，其勃勃野心更是超乎想象。果不其然，不久之后唐高宗因风疾发作难以理政，遂命武媚娘一同上朝处理军政大事，自此“二圣临朝”的格局正式开启，大唐的命运也迎来了前所未有的变局。