大唐林德年间，唐高宗（盛健饰）和武则天（刘嘉玲饰）派出强大的军队远征。不料，舰队在海中遭到袭击，遭遇严重挫折。此事震动了洛阳，京城人民热烈崇拜龙王。狄仁杰（赵又廷饰）受武则天命调查龙王案，恰巧卷入了绑架殷瑞姬的案子。狄仁杰在与劫匪搏斗的过程中，遇到了大理寺清卫赤振金（冯绍峰饰），他也是敌友，被对方投入监狱。尹瑞姬的情况下，龙王的身影再次出现，为洛阳增添了一丝猜疑。在狱中，狄仁杰以缜密的推理，赢回了医务工作者沙拓忠（林更新饰）的信任，逃出监狱去查明龙王的下落。这两起案件错综复杂，相互交织，走向完全未知的方向……
