空中乌云密布，皇宫侍卫巡城，一团黑影相继落下，转眼尸横遍地，新皇李治急令大理寺破案，但大理寺唐临却毫无头绪，继而长安城又相继出现奇案，一时朝局不稳，长安城内人心惶惶。
而在太极宫内，金碧辉煌，百官朝贺，武则天封后大典正在举行，待到封后结束时，烛影摇晃中，殿内又出现血案。
宫女太监看到尖叫不已，李治和武则天惊慌失措，不知这凶手是如何潜进皇宫，杀人后又如何神不知鬼不觉的撤出，李治、武则天只得悻悻走进寝宫，武则天虽被封为皇后，却在寝宫大发雷霆，李治温言劝慰。
继而长安坊间传出谣言，天下易主武氏将代唐，而先前拥立李治登基的重臣也相继离奇死去，众臣僚怀疑是武后铲除异己，私下颇有不满。
大理寺卿唐临和下属勘察官员尸体，均线索全无。
朝廷上，长孙无忌等官员提出废掉武则天改立贤德淑女为后以平息天谴，武则天怒撕珠帘，君臣之间矛盾渐生。
而此时荆王李元景却做起手擎日月之梦，一时谋反之心更甚，但表面上却依然放荡不羁，寻花问柳。
为巩固民心，武则天勒令星宿官陈玄远夜观天象，已确保李治帝位巩固。
而同时，袁天罡推算出社稷有难将生有兵变，狄仁杰辞别袁天罡匆匆赶往长安。
当晚，星云密布，凤栖台上站满亲王官员，长安城一时万人空巷。陈玄运走上凤栖台，夜观天象，但见天空烟雾迷乱，帝星西去，渐渐黯淡，一颗新星在东方亮如白昼。
不一时夜空狂风闪电云集，亮如白昼，众臣惊恐不已。而当夜，狄仁杰骑马进入长安，在长安街头勒马看到夜空这奇幻一幕。
附马都尉房俊仗剑迎立，不信邪，走上前去，大骂妖言惑众，却听到呼啦一声，一道闪电劈在凤栖台，房俊被闪电劈中而亡，一旁的高阳公主见丈夫被雷击而亡不由晕倒。
一时间人心惶惶不安，李治更感觉锋芒在背。李治摆驾公主府，安慰妹妹高阳公主。
城墙上，武则天询问唐临被杀官员破案情况，唐临压力山大，一时间无言以对。
狄仁杰夜探验尸房，却和唐飞燕撞到，两人解除误会，共同来破解这离奇死亡案谜团。
武则天派出心腹青儿前去蟠龙山寻找袁天罡，不想路途遭遇神秘杀手，这让武则天看到一线生机，此案已拨开一丝迷雾
狄仁杰在破案中却发现，这杀人布局却如九宫棋局一般布局，那么凶手定当深谙此道，而高阳公主却思念丈夫房俊成疾，在府内点起火烛，以和丈夫魂魄相会。
唐临去勘验房俊尸体，却见验尸房鬼影重重，唐临和下属赶到，却是妹妹唐飞燕和狄仁杰在检验尸体。
狄仁杰遭到唐临怀疑，被押到武则天面前，而同时青儿带回袁天罡举荐力推狄仁杰破案的建议。狄仁杰被李治任命为大理寺寺卿，主破此案。
在凤栖台，狄仁杰遇到故友陈玄运，两人相见言谈甚欢。
停尸房，唐飞燕将死者胃内残留物送上，两人看出房俊死前曾大量食用人参和大麻，唐临一跃而起骑马奔向种植大麻的山庄，但只见到满地尸体，一个黑衣人趁机逃走，狄仁杰和黑衣人打斗，黑衣人逃脱，三人紧追，却追到了长孙无忌府弟，在长孙府后花园三人见到了大量的大麻。
狄仁杰赶到公主府询问附马可否经常食用大麻，正好见到高阳正好饮用大麻和人参汤，高阳不由心神恍惚，见到狄仁杰错认成丈夫房俊，两人缠绵悱恻，这让唐飞燕醋意斗生，但又无可奈何。
长孙府被查抄，长孙无忌畏罪自杀，而坊间百姓对李治和武则天的不满日益加深，纷纷咒骂当今圣上负心薄幸、妖后铲除异己。
细心的狄仁杰和唐飞燕检查长孙尸体时，发现长孙并非自杀，而是被人谋杀。
郊外，狄仁杰为试探青儿，和青儿打斗，发现青儿的确是误导自己走向长孙府的黑衣人，这让狄仁杰将长孙案怀疑到武则天身上，两人在打斗中青儿为保武则天任由狄仁杰将自己杀死。
暗夜中李治出现，李治泪光莹然，回忆起和舅舅的往事，并嘱托狄仁杰早破此案，让天下臣民归心。
李治面对武后侍宠而骄，对于舅舅一事也是心生愧疚，随即萌发废后之念，他任命皇叔李元景为兵马大元帅，掌控天下兵马大权。
李元景夺得兵权后，调动长安兵力蓄势待发，而同时一些异人奇士也进入皇宫，打着灭掉武则天的旗号准备杀掉李治和武则天。
狄仁杰和唐临在青儿身上推理出陈玄运的可疑之处，狄仁杰赶到凤栖台，一番打斗后陈玄运逃走，赶到皇帝寝宫，唐临和陈玄运打斗，李元景和唐飞燕打斗，但见异人中，一面具人神力超燃，狄仁杰和此人打斗，终于撕开此人面具，却是高阳公主。
原来狄仁杰早已猜到高阳是幕后真凶，这次只不过和皇帝、皇后做了个局引君入泵罢了，而李元景随即号令兵力妄想谋乱，却无人可调动。
狄仁杰道出房俊并非雷击而亡，而是被高阳谋杀而亡，原因是房俊知晓了高阳和陈玄运的丑事。
高阳公主和李治、武则天终于互撕，高阳恨及皇兄和武则天，说道数年前，李治将自己爱郎辩机和自己私通之事私报父皇，才使得辩机被腰斩而亡，而自己魂魄所会的也并非房俊而是辩机。
李元景和高阳心怀鬼胎，各自利用。
陈玄运爱慕高阳，甘心被她利用，在这危急之时，袁天罡出现。
袁天罡和陈玄运师徒两人反目，袁天罡斥责陈玄运逆天而行，师徒翻脸，最后陈玄运吐血而亡，高阳眼见报仇无望，也自尽而亡。
大唐又回归往日的繁华，少年狄仁杰在此案中初露锋芒，被李治和武则天奉为“大唐第一神探”。
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