安史之乱第三年，长安城外突现一神秘道士，指挥一只纸片人遁入长安。不久，一名回纥鹰卫死于城中，其状诡异，佩刀不见踪影。
回纥大军兵临城下，压力巨大的兵马大元帅李俶严令大理寺少卿韦应物20天内破案。同时，大理寺死牢却又无端起火，一名重犯也趁机逃走。
20天破案时限将到，大理寺查案毫无头绪，为避免回纥军借口实攻城，走投无路的韦应物决定拿着复制的凶器自认凶手，此时有人来报：凶手正在行凶。
私塾先生郭守拙突然被害，在现场手持害死回纥兵特制刀具的沈游，成为无可置疑的嫌犯。李俶听闻破案，送信给回纥叶护可汗，约定会盟。
妖出长安剧照
但风波又起，沈游“未卜先知”地通报大理寺：平康坊妓女小眉在家中被害。长安名妓涟漪现身大理寺替沈游辩解，却被急于结案的韦应物无视。
在仵作的提醒下，韦应物发现三个死者被害分别相隔七天，而当晚正好又是第七日，大惊失色但为时已晚：下人来报，第四名死者——富商孙善财被害。
拥有“不在场证明”的沈游，成功洗刷了杀人嫌疑。但作为长安神断的他拒绝帮助破案，只是留下一个线索，死者被害的先后顺序是：回纥兵，教书先生和小眉……
韦应物不解其意。沈游将自己推断出的闭环杀人链条告诉涟漪，即“鬼杀人：前一个死者杀死后一个死者”，并断定自己将成为最后一个死者。
沈游和的活泼可爱的女徒弟苏语，在陶瓷店借破金佛失窃案之际还原了孙善财案件现场。等二人返回，却发现天下兵马大元帅李俶已静候他们多时。
