陈源、夏草、樱桃三人先后从飞车里出来,站在峰顶上,眺望山脚下像怪兽大口一样黑乎乎的火种窟入口,心里各生感慨。陈源在想这火种窟下面是不是真的有火晶石,樱桃在想这个地方很神奇?武则天(刘嘉玲 饰)登基之前,修建了高达三百尺的通天浮屠。竣工之前,却先后发生命案:工部侍郎贾颐、大理寺卿薛勇(刘金山 饰)相继自焚而亡。监工沙陀(梁家辉 饰)称此二人因动通天柱之灵符而遭天谴。大理寺少卿裴东来(邓超 饰)、武后贴身侍卫上官静儿(李冰冰 饰)奉命调查,但国师陆离却指点此案需狄仁杰(刘德华 饰)查办。武后下旨,入狱八年的狄仁杰获释任钦差负责此案,却遭刺客袭击。所幸其早有防备,加之上官静儿陪护,得以脫身。狄仁杰排除了怀疑对象琅琊王李宵(姚鲁 饰),并拒绝了其对抗武后之约。狄仁杰发现,死者身中赤焰金龟之䓯,遂带领裴东来、上官静儿夜访鬼市,希望从昔日太医汪驴口中获得真相,不想遭遇埋伏,疑似国师显身,杀手集结,令三人难以脫身。然而,一番缠斗之后,案清似乎有了水落石出的转机……