大唐高宗年间，由于狄仁杰(赵又廷饰)屡破奇案，尤其在神都龙王一案中救了满朝文武的性命，高宗特地将亢龙锏赐给狄仁杰，并让其掌管大理寺。为此，武则天(刘嘉玲)以为是高宗想用狄仁杰来制衡她，在和高宗吃饭的时候愤怒掀翻了桌子上的东西，怒斥高宗的用心不良。高宗无奈只好劝说武则天他从未有防着她的心，否则也不会甘愿得罪三朝元老让破旧制立新规，让天下出现二圣临朝的现象了。武媚娘看着高宗一时无语，可是在她的心里也早已有了打算，知道自己无论怎么说高宗也是不会收回亢龙锏的。
武则天找到狄仁杰的生死兄弟尉迟真金(冯绍峰饰)，让他去夺回亢龙锏，尉迟真金担心狄仁杰失去亢龙锏会连累狄仁杰株连九族，因此多有不愿。武则天承诺尉迟真金保证不伤狄仁杰分毫，也不会伤到他的族人，尉迟真金这才同意。武则天却又担心尉迟真金念在和狄仁杰有交情不会全力去办这件事，在此之前就让尉迟真金从江湖中找来了幻天真人等五人，个个身怀绝技，其中水月是剪上符隐派的水月(马思纯饰)，组成了异人组，让他们协助尉迟真金去完成任务，尉迟真金想要推辞，而武则天则是没有丝毫的商量余地。
狄仁杰率人骑马去了冷府，这次的苦主是冷玉，冷玉擅长仿古画仕女、花草、骏马出名，可以以假乱真，号称三绝，外号冷三。最近冷玉新创画风，画了一副白驹渡江图，岂料，一完工就被人偷走了，非但如此，还把其他的画烧掉了，冷府上下的人也都离奇失踪了下落不明。
狄仁杰在现场进行了查看，认为贼留下的线索太多了，狄仁杰认为这些线索的目的就是为了骗他们来，想要他们花时间留在这里而已。此时，尉迟真金也来到了府门外，二人相视一笑，尉迟真金并未入内。狄仁杰和沙陀忠(林更新饰)对冷玉进行了一番询问。在此之前，尉迟真金已经将狄仁杰府邸地图交给了水月和鬼夜，让他们伺机跑进狄仁杰家里偷取亢龙锏。
狄仁杰之四大天王剧照
从冷玉家的房梁上掉下了那个白驹渡江图，冷玉着急的上去拿中毒身亡。狄仁杰打算和手下的人互换衣服将贼人引出来。守在外面的尉迟真金则很快就追捕房梁上藏匿的贼人而去，不成想在画中下毒的人就是异人组的幻天真人和飞烟，尉迟真金斥责二人下毒卑鄙，幻天真人则表示自己只是那人钱财替人消灾，并且奉劝尉迟真金不要多管闲事，但是考虑到尉迟真金是金吾卫，因此并不敢动手杀了他，而是迅速飞身离去寻找狄仁杰。
狄仁杰在街上狂奔，两人追上狄仁杰等人，但是却也不是狄仁杰等人的对手，最后落得个仓惶而逃。与此同时，进入狄仁杰府中偷东西的水月二人也早在狄仁杰的算计之内，刚打算偷东西就被网给罩住了，二人化作飞烟离去了。狄仁杰的侍卫冲进去时候就只能看到满屋的烟雾，称赞狄仁杰料事如神，同时打开狄仁杰的下一步指示，让侍卫们只能放不能追。
由此一来，天后武则天自然知道狄仁杰也明白是她派人去偷亢龙锏的，气的质问尉迟真金一出手步步输给狄仁杰，而冷玉的家人被他关押现在都无法收场。幻天真人则认为之所以失败都是因为尉迟真金的这个调虎离山之计用的非常差，提出让武则天准许尉迟真金听他的号令。尉迟真金则叱骂妖道擅自做主，同时恳请武则天觐见高宗，让他收回亢龙锏，武则天认为亢龙锏至关重要，当初高祖就是不听劝谏才会导致了玄武门之变，现如今的高宗也是不会听谏言的。
狄仁杰独自一人坐在房中想起临行前曾经去找了大和尚三藏法师，三藏在狄仁杰的手中一顿乱画，狄仁杰则悟到地狱不空誓不成佛，大和尚告诉狄仁杰每个人心里都有一个鬼，他也是如此，因此交给狄仁杰一个竹签让他日后有事就来这里找他，狄仁杰手捧竹签，大和尚身后的圆测(阮经天饰)双手合十说了句我不入地狱谁入地狱的禅语。狄仁杰想到这里忽然胸口疼痛晕倒在地，幸亏沙陀忠进来将狄仁杰救醒，狄仁杰担心过不了现在这一关了，而沙陀忠则表示相信凭狄仁杰的妙算一定可以顺利度过。
尉迟真金为了给狄仁杰治病，想出了一个主意，让他顺着绳子爬上空地上的一个竹竿，而绳子下方则放上了很多的蝎子，吓得狄仁杰只能拼命的往上爬，竹竿重心不稳还处于来回飘摇摇摆的状态，吓得沙陀忠斥责尉迟真金不是治病，是想要狄仁杰的命，尉迟真金则一脸淡定的看着下面，狄仁杰好不容易爬上了竹竿，却毫无立足之地，险些摔下来，尉迟真金再也不淡定了，飞身去接，可还没等接到狄仁杰，他就自己荡着绳子飞身落地了，众人都虚惊一场。
狄仁杰将尉迟真金叫进房间里，送给尉迟真金一幅画，而这个则是在神都龙王一案里尉迟真金胡乱涂鸦的作品，狄仁杰提醒尉迟真金下面有他写的一首诗，里面暗含了他要找的东西，只是因为二人的立场不同，所以并不能直接告诉尉迟真金。尉迟真金劝说狄仁杰向天后靠拢，成为天后的宠臣也就不必担心她会对付他了，狄仁杰却表示如果自己真做了天后的宠臣到时候对付他的人就会变成尉迟真金了，那就更加不是他想看到的，尉迟真金愣住了，随即哈哈一笑，兄弟俩各自珍重道别，只希望永远都是兄弟。
狄仁杰提醒沙陀忠要小心，周围很多双眼睛看着呢，大理寺周围也都是围满了人，上次没有得手的人一定还会再次进入大理寺的。沙陀忠不由得替狄仁杰担忧，真不知道他有这个亢龙锏是好事还是坏事。
沙陀忠看到大理寺外有一帮人在跳一些奇怪的舞蹈，觉得有些异常，忍不住盯着多看了一会儿，却险些被人迷晕，幸亏狄仁杰化装成了一个老头，一巴掌拍醒了沙陀忠，将他送上马离开了那里，躲在暗处的水月飞身下来撕扯老头脸上是否带着人皮面具，狄仁杰早已离开，这个老头已经不是狄仁杰了，水月气愤不已。
天后带队来到了大理寺，所有人都跪拜天后列队迎接，天后当众宣布近日有人被亢龙锏所伤，为了辨别真伪，让狄仁杰把真的亢龙锏交出来查看。却被告知狄仁杰现在回到并州，不在大理寺，幻天真人劝说天后趁机掌管大理寺，天后遂给狄仁杰安上一个擅离职守的罪名，声称目前大理寺群龙无首，由她掌管大理寺，并且声称要巡视各处，想要借此找出亢龙锏。沙陀忠慌忙偷偷跑掉了，水月则一直盯着沙陀忠，却看到沙陀忠去了浴室洗澡，水月不知道的是浴池里早已换了人，沙陀忠抱着衣服从来另一扇门已经溜走了。
沙陀忠偷偷来到狄仁杰指示的地址找到了狄仁杰，狄仁杰就藏在了密室里，狄仁杰让沙陀忠想法子接近那个水月，没事的话再谈个对象了解一下情况。狄仁杰将面前的一个图腾拿给沙陀忠看，沙陀忠发现正是差点将他迷惑的舞蹈团所悬挂的图腾。狄仁杰告诉沙陀忠这个图腾叫瞻波伽，是天竺的一个方数门派擅长移魂大法，可以迷惑人的意念，任其摆布，他们的族人曾经帮先皇打下江山，赐名封魔族，但是后来被怀疑谋反，全族收监已经消失多年了，现在突然出现一定是有人幕后策划，如果天后加上这个封魔族必将天下大乱，狄仁杰随后将沙陀忠赶了上去。
狄仁杰之四大天王剧照
水月发现从澡堂里出来的是个大胡子，气的飞身跳入了浴池地，恰好沙陀忠出来，斥责水月偷看他，水月见状倒也不躲了，大摇大摆的就是要看沙陀忠接着洗，此时好几个洗澡的人都来到这里，见到一个女人在这里忍不住哈哈大笑，沙陀忠用衣服紧捂着自己的胸口，一副害羞的样子，水月倒是表示这次没看够，下次还会接着来看，随后大摇大摆的离开了。
按照狄仁杰的指示，尉迟真金找到了亢龙锏，想起狄仁杰曾说以后还要仰仗金吾卫的帮忙，尉迟真金这才明白狄仁杰是要借住金吾卫的力量来保护亢龙锏。刚思付完，大门被人撞开了，正是异人组之一，向尉迟真金索要亢龙锏，不仅如此，还讽刺尉迟真金狗屁不如，向尉迟真金发起了挑战，二人激战，尉迟真金不是对手，险些丧命，最终还是借用亢龙锏的力量打死了对手，此时才明白亢龙锏真是一把神器。
尉迟真金将亢龙锏交给了天后，以为天后会兑现承诺不伤害狄仁杰一丝一毫，却不料，天后的心里并不想放了狄仁杰，而是希望狄仁杰被押上了邢台砍头。而天后则推荐了幻天真人担任国师，而尉迟真金则被天后免除了权利。
幻天真人在大殿之上，当着皇帝和天后的面表演呼风唤雨，皇帝却认为这些人的身上都装有机关，只不过是民间杂耍而已。天后却表示好戏还在后头，并且带头鼓掌，下面的百官也都随之阿谀奉承跟着天后鼓掌。幻天真人在大殿上就下起了雨水，众人摸了一下雨水，还发现雨水是甜的，都称奇不已，皇帝却认为离国师的本事还差远了。幻天示意飞烟呈上北海龙珠，声称是上古神物，而皇帝则认为像是六年前安南进贡的夜明珠，天后却反驳，并让人把龙珠收下。此时大殿上的乌云忽然又开始运转起来，幻天真人大惊，知道是有人动了他的机关。
却只见金龙从柱子上飞下，围着大殿飞舞盘旋，吓得大家都跌坐在地上，霎时间大殿里大雨倾盆，电闪雷鸣，而皇帝则大喜拍手，声称天降金龙是吉兆，此时，金龙从口中喷出大火烧死了鬼夜，腰斩了飞烟，幻天消失不见了，尉迟真金见状忙命令封锁宫门不许任何人外出，且命人保护陛下和天后。
当尉迟真金追上去的时候却见到一幻天变成和他一模一样杀死了金吾卫，而随后有人赶来误认为尉迟真金杀人，将他关入了牢房。
皇帝大怒，斥问是谁把道士找进宫的，天后则将所有的事情都推在了尉迟真金的身上。皇帝得知尉迟真金已经被收押，命人即刻去把狄仁杰叫进宫里来。
狄仁杰知道已经出了大事，让沙陀忠赶紧拿着瞻波伽去找圆测，当初听三藏讲经的时候知道他能破除移魂大法，而目前三藏已经去世，只能寄希望于他的徒弟圆测了，而狄仁杰知道现在这一切必定和这个移魂大法有关系，而这些人也不好对付，因此让沙陀忠召集大理寺的人兵分三路诱敌，狄仁杰知道大理寺外已经被这些人给盯上了，只能分批引开不同的人，第一批则是有周进带队，把埋伏在大理寺外的人引开，叮嘱周进等人出城之后绕一圈，分散诱敌，然后再回大理寺复命，第二路则是让沙陀忠从后门快马加鞭，到了东市之后立刻换装换马，赶去三藏寺找圆测;第三路则是狄仁杰假扮丁讯的手下，随金吾卫副将霍耿进宫勘察异象。
如此安排守在外面的水月果然中计，非但没有追上人，还遇到了封魔族的人，认为水月这些人简直就是碍手碍脚，因此追杀水月，水月险象环生差点丧命，身受重伤逃走。却刚好逃到了换完装的沙陀忠跟前，沙陀忠不忍看她丧命，将她藏在了马棚里，水月着急的说出了铁勒话，担心藏在这里不行，见沙陀忠就压在自己身上，水月气的要杀了他，却昏迷过去，二人终于逃过了追杀。
水月醒来，发现沙陀忠正在给她疗伤，还把她身上的毒都吸出来了，也就代表已经看过了她的全身，气的水月挥动刀子要杀了沙陀忠，却终因虚弱无力差点晕倒。沙陀忠见到水月一点也不领情忍不住生气，提醒水月不要忘了家乡，他们也都是铁勒人，都有美好的家乡，他们的家乡有一种话，死也不能死在外面，不管多远都要赶回去，水月也就不再乱动。沙陀忠将熬好的药给了水月，同时也留给她一些未熬好的药，叮嘱水月不要放弃，也不要怕药苦，随后就离开，水月着急的叫住沙陀忠，询问他是否还会回来找她，沙陀忠向水月承诺一定回来。
狄仁杰易容成丁讯的手下和霍耿一起在大殿查案，狄仁杰断出大殿所见的一切都是江湖术士的障眼法，而柱子上的龙飞走了也是假象，很明显柱子上的龙头是被人用利刃砍下的，而这个宫中戒备森严，加上龙头非常重是绝对运不出去的，因此怀疑一定还藏着殿中，果不其然在皇上的龙椅下找到了龙头。霍耿由衷的佩服，狄仁杰提出要见一下尉迟真金，霍耿认为自己和丁讯的级别不够无法见到尉迟真金，如果是狄仁杰在的话还是可以的，狄仁杰撕下面具显露真身，这才得以见到尉迟真金。
狄仁杰之四大天王剧照
尉迟真金一见到狄仁杰就忍不住哈哈大笑，告诉狄仁杰幻天是凶手，应该抓捕他，狄仁杰却告诉尉迟真金幻天已经失踪了，而那么大的幻术也不可能是幻天能完成的，随后让尉迟真金详细的说一下当时发生的情况。
了解情况以后，狄仁杰基本已经肯定当时所有人看到的幻想只不过是移魂大法而已，而能做到这些的就是封魔族的后人。狄仁杰命人搜查二圣的车撵，一开始凶手打算借用尉迟真金的身份出去，结果却被尉迟真金撞见，没有办法的情况下只能藏在而生的 车撵上才是最稳妥的。
通过检查发现在车撵下藏着的是幻天的尸体，尉迟真金将鬼夜和飞天的死状也告诉了狄仁杰，狄仁杰认为应该先验尸才能真正的确定身份，幻天是先被灭口后被藏尸，因此认定当时施法的时候移魂大法的主谋就在大殿栽赃陷害给了幻天，后来才又杀了幻天灭口，而凶手和皇上近在咫尺却没有杀他，很明显目标不是皇上，狄仁杰担心宫里还藏有歹徒的党羽，因此打算先安排皇上撤离，狄仁杰只是提到了皇帝却并未提出天后转移，因此尉迟真金知道狄仁杰是在怀疑幕后主使的人就是天后，狄仁杰忽然觉得胸口剧痛，慌忙拿出银针刺向了手指。
天后大怒的跑去一个山洞，里面的地洞水牢里关着国老，天后斥责国老一切按照他的意思去办，可是结果却闹的狼藉一片，国老怒吼天后是无知刁妇，并冲破了水牢出来，掐住了天后的脖子，声称自己的语言已经即将实现，天后也将坐上九五之尊的位置，让天后也必须履行对他的诺言，平反他们族人所承受的冤屈，天后惊恐大叫，此时皇上和狄仁杰来到这里，关心的叫着媚娘的名字，武媚娘清醒过来，看到面前并没有人，失声大叫无脸侯在哪里?皇帝告诉武则天这里没有别人，只有她自己再和自己讲话，武则天失控疯癫，对着结满蜘蛛网的地牢告诉皇帝无脸侯就在这里，刚才还和她讲话呢，并不停的叫着无脸侯。皇帝告诉武则天无脸侯两年前在这里已经去世了，这里早就空无一人了，并且安慰武则天不要担心，只要他在位一日就会保护武媚娘，绝对不会让任何人欺负她。武媚娘回头看到了狄仁杰，突然晕倒在地，皇帝着急的扶着武则天，命令立刻回宫，狄仁杰奏请离开皇宫暂时寻找别的住处。
沙陀忠拿着竹签来到了三藏寺，却被告知不能说话，沙陀忠也只好不说话的跟着小和尚往里走，不成想却看到圆测端坐在树洞里，脸上已经布满了灰尘，闭目不语，不知生死。沙陀忠不敢说话，只能把瞻波伽图纸拿出来给圆测看，圆测依旧不睁眼，沙陀忠无奈想要吹去圆测脸上的尘土，忽然就出现了一个巨大的猩猩，吓了沙陀忠一跳，猩猩手按沙陀忠的唇瞬间将他带至一个虚幻之地，一条硕大的鱼儿游过来，通过沙陀忠手中的一个图腾布告就知晓了他是奉狄仁杰所托而来。也了解了所有的前尘因果，告知沙陀忠这是一个百年恩怨，他不该出手相助，因此奉劝沙陀忠回去，言毕，大猩猩就驮着沙陀忠飞奔而去，离开了三藏寺，塞在沙陀忠怀里一个信也消失不见了。
沙陀忠回来以后恰好看到二人的背影下车进入大理寺内，刚要提出疑问，狄仁杰慌忙阻止了他，并告诉沙陀忠不可泄露帝后的行踪。随后，沙陀忠将猩猩给他的梵文书信交给了狄仁杰，狄仁杰看出这是一段天竺的大罗龙揭心经，狄仁杰猜测这个可以破解移魂大法。
沙陀忠看出他不在的时候狄仁杰病发，因此给狄仁杰进行针灸治疗，同时也在询问如何才能让圆测出关帮忙。而狄仁杰则想到了在三藏面前他曾说过的话，地狱不空誓不成佛，这些话反复的出现在脑海里，狄仁杰几乎陷入崩溃，手掌附在了燃烧的蜡烛之上，面色狰狞，当时站在三藏身后的圆测也曾说过同样的话，且还说过我不入地狱谁入地狱的话，狄仁杰突然晕倒在地，吓坏了沙陀忠。
这一切的幕后主使也都是封魔族的族长，为了当年无辜被冤枉誓要报仇。而鬼夜则并非真的死去，也是封魔族的人之一，族长认为狄仁杰自作聪明转移了帝后，帝后必然就在狄仁杰的附近，因此命令鬼夜晚上去大理寺进行查看，一旦发现帝后就杀无赦。
沙陀忠救醒了狄仁杰，狄仁杰告诉沙陀忠圆测虽然悟性高，但是却或与苦修，隐居闭关十年，但是真正的成佛之道，仍需入世伏魔，渡化众生，眼前封魔族的血雨腥风，等同人间炼狱，这正是圆测出关的时刻，思及此，狄仁杰立刻就要去找圆测。沙陀忠不放心身体虚弱，推荐水月协助一起去，狄仁杰担心水月不肯帮助大理寺。
沙陀忠带人来到水月的房中，诬陷她偷东西，命人将她抓走，水月告诉沙陀忠他知道沙陀忠已经不把她当朋友了，可是她却始终把沙陀忠当朋友，以后只要沙陀忠有难她一定会舍命相救。当水月打开门被带出去的时候狄仁杰带领大理寺的人已经站在门外，请求水月的帮助，这个测试的办法也是狄仁杰所出，水月未置一词，对沙陀忠怒目而视，冲过去就是一顿狂揍，沙陀忠忙求水月不要打伤他的脸。
狄仁杰之四大天王剧照
狄仁杰和尉迟真金取出了亢龙锏，尉迟真金告诉狄仁杰这个亢龙锏是一个神兵利器。晚上，狄仁杰正在看亢龙锏，天后忽然赤足而至，并且称呼狄仁杰为怀英，还向狄仁杰表白心仪已久，狄仁杰看出这个人是假扮的天后，也知道她的目的是亢龙锏，抢先一步把亢龙锏拿在手里，且还用亢龙锏打碎了对方手里的兵器，让她现出原形正是鬼夜，鬼夜大叫大唐灭也，幻化成一堆火球逃出。
水月此时已经快马加鞭的去三藏寺找圆测，却见树洞中已经不见了圆测，只听身后传来一声咳嗽，水月大惊。
帝京四处被大雾弥漫，一个巨型的铁甲人出现在大理寺外，众人都惊恐不已，狄仁杰此时出来，命令一起念心咒，巨人消失不见。
巨人刚消失不见，又来了很多的蒙面黑衣人，这些人皆是封魔族的人，狄仁杰慌忙命令布阵迎敌。并让沙陀忠发出信号，让金吾卫的人进入大理寺援助。金吾卫的人刚冲进去，封魔族的人就使用了幻术，让金吾卫和大理寺的人厮杀起来，关键时刻，狄仁杰拿出了亢龙锏震碎了敌人的幻术。此时，却发现后院着火了，大家都慌忙跑去后院救人。
鬼夜偷偷闯入地下密室，在这里见到了假扮帝后的尉迟真金，和一个稻草人，尉迟真金得意的告诉鬼夜帝后本就不在这里，之前也是他假扮帝后回来的，鬼夜自知中计刚要逃走，密室的门已经关闭了，尉迟真金拔剑冲向鬼夜。鬼夜烈焰焚身想要再次借这种方式逃走，却不料被尉迟真金用笼子罩住，鬼夜痛苦嘶喊。
封魔族的族长也亲自来到这里，将狄仁杰用绳子吊在半空，且幻化出无数的妖魔来攻击大理寺的人，尉迟真金及时赶到放下了狄仁杰。沙陀忠刚把亢龙锏扔给尉迟真金，让他消灭诸多的妖魔，不成想却被妖魔抢走甩给了族长，族长高举亢龙锏，高喊大唐必灭。
正当妖魔打算杀了沙陀忠的时候水月及时赶到救了他，沙陀忠忍不住哭诉如果再回来晚点的话一切都来不及了。此时猩猩驮着圆测也来到了这里，猩猩瞬间就写灭了无数的妖魔，族长幻化出更多的章鱼妖魔，将大猩猩团团围住，不成想这些妖魔反而都被大猩猩和圆测利用，变成了一个个的武器回击了族长周身的妖魔，只听大猩猩一声嘶鸣，瞬间族长幻化的妖魔就变成了一片血渍，圆测飞身落在地上，族长用磨轮罩住了圆测的头，刚要杀了圆测，却不料在族长的头上也罩上了一样的磨轮，圆测佛法劝悟族长甘愿臣服，封魔族的人也都跪拜圆测，圆测则跪在狄仁杰的面前，自愧醒悟的太晚，来援助的太晚。
尘埃落定之后，狄仁杰跪请帝后回宫。武则天跪拜观音，自责自己被移魂大法所控制，所以做了很多错事从此要安心礼佛。而狄仁杰则看到观音长相和武则天一样，不免心生怀疑，而天后则解释一切纯属巧合，狄仁杰笑而不语。
狄仁杰离开以后告知在外等候的尉迟真金，水月和沙陀忠等人无脸侯尚在人间，天后将自己拟作菩萨，可见掌控天下的野心更大，以后金吾卫和大理寺亢龙锏都要时刻做好准备，面对这场权力之争的挑战，几人面色凝重骑马而去。
二十年后，洛阳城竖立千仞观音，翌年武后称帝，改国号为周。
