大周朝初年，在女皇武则天(王姬 饰)的治理之下，国泰民安，然而朝中李、武两族间的争斗却一直不曾停息。宫女阿香深夜行刺武则天，并有多名蒙面刺客里应外合，所幸武则天并未受伤。阿香被活捉后离奇鸸煞费苦心，御医也在验尸后自缢身亡，连阿香的尸体都不翼而飞。

于是武则天下旨速召狄仁杰(寇世勋 饰)回京断案。此刻辞官回乡的狄仁杰正和手下乔泰(刘长纯 饰)、马荣(董洋 饰)忙着为随从陶甘(黄海冰 饰)操办喜事，然而太原知府计中却向他批语是陶甘和乔泰杀死了京城派来的信使。由于武则天得不到狄仁杰的消息，于是称病辞朝带着上官婉儿(刘玉婷 饰)和男宠张昌宗秘密出京寻找狄仁杰。

并下令由太子李哲(姬晨牧 饰)和武三思(黑子 饰)摄政，宰相张柬之(陈长海 饰)从旁监督

狄仁杰(寇世勋 饰)为了向乔泰(刘长纯 饰)和陶甘(黄海冰 饰)了解情况，不得不私心计中来访一事告诉二人，但两人均大惑不解，狄仁杰他们在乔泰住所发现了被人藏起的圣旨。武则天(王姬 饰)历尽艰辛终于到达狄村，狄仁杰向她如实禀告了自己无法遵旨入京的缘由。武则天对狄仁杰信任有加，未听信张昌宗的谗言，而且下令由锹仁杰负责调查皇宫行刺一案。

武则天(王姬 饰)在轱辘(方琼 饰)的酒店被盛情款待之后，乘着余兴在乡间漫步闲游，不知不觉迷失了方向，幸亏乔泰(刘长纯 饰)等人及时赶到。在狄府为武则天洗尘避惊的晚宴上武则天赐酒给保护自己有功的乔泰以示奖赏。不料，酒后乔泰突改常态，举剑要砍杀武则天，狄仁杰(寇世勋 饰)以身相护。

危急关头，陶甘(黄海冰 饰)的新娘东方雨(田海蓉 饰)不得已砍下了乔泰持剑的那只胳膊。本来，乔泰已经止血并且伤势无碍性命，可后来还是莫名其妙地死去了。为查其死因，狄仁杰请来药神王验尸，最终陶甘施计使本不肯明示的药神王说出了乔泰是中“迷天散”而死的实情。

阿杏的尸体不知为何出现在太平公主(牛莉 饰)的后花园中，公主怀疑是太子有意陷害。狄仁杰(寇世勋 饰)从乔泰(刘长纯 饰)的死因联想到阿香的死因，同为“迷天散”所害，并且种种迹象推断陷害乔泰的凶手就在自己的身边。马荣(董洋 饰)和其妻妹蓝白(冯静 饰)(冯静 饰)认为凶手就是东方雨(田海蓉 饰)，陶甘(黄海冰 饰)一时难以相信，为弄清真凶，他趁东方雨黑夜到乔泰坟前前祭奠之际假扮乔泰，却被张昌宗和所带护卫跟踪发现，一时引火上身，为平息事态，狄仁杰只好重新打开乔泰棺木。

武则天(王姬 饰)要去轱辘(方琼 饰)酒店品尝美食，狄仁杰(寇世勋 饰)将计就计，让武则天当晚留宿酒店。就在刺客刚要动手时，早已埋伏好的马荣(董洋 饰)出现，打斗中撩开刺客的面纱，众人看后无不目瞪口呆。通过行刺者的陈述及上官婉儿(刘玉婷 饰)的协助。狄仁杰最终断定“独孤仇”即是计中。

武则天为使缉查刺客一事水落石出，任命狄仁杰为新任太原知府。

狄仁杰(寇世勋 饰)从当年后宫的一件冤案中推断出了杀害马荣(董洋 饰)妻子的凶手。陶甘(黄海冰 饰)和马荣在村外东山上发现了一具女尸，经验尸官辩认，判断此人就是计中母亲，狄仁杰百思不解为什么神秘女人要扮成计中的母亲，秘密来访告之他计中的家世。

东方雨(田海蓉 饰)的姐姐西门春子突然来到狄村，催东方雨为报杀母之仇忙结果武则天(王姬 饰)的性命。东方雨怕丈夫因此受到牵连，一时不知如何是好，内心极为痛苦。

计中之母被害之事还未查明，在村外的荒坡上又发现了两具男尸，从被害方式可断定二人均死于一人之手，且此人武功非同寻常。西门春子报仇心切，警告妹妹东方雨(田海蓉 饰)必须尽快完成使命，否则村民会再死无辜，东方雨无奈之下劝求陶甘(黄海冰 饰)与自己离开狄村。

就在离开的前夜，不想一起命案使身受不白之冤，一贯明察秋毫的狄仁杰(寇世勋 饰)也判定陶甘是凶手。东方雨在县衙大堂之上，大骂狄仁杰是个忘恩负义的昏官。

大堂之上，狄仁杰(寇世勋 饰)给陶甘(黄海冰 饰)施以重刑，激怒了爱夫心切的东方雨(田海蓉 饰)，她为报复狄仁杰，决定和西门春子一起刺杀武则天(王姬 饰)。刺杀中，狄仁杰未能抓住东方雨姐妹，却出人意料的抓住了闯入狄村的计中。计中在公审堂上强辞夺理，情急之下狄仁杰点破其真实身份。

计中顿时原形毕露，目露凶光扬言要杀武则天。正在后堂审听的武则天勃然大怒，斥令狄仁杰尽快了结此案杀了计中，临死之时计中向狄杜杰供出了他的幕后主使。

太平公主(牛莉 饰)暗中指使侍女阿星混入武三思(黑子 饰)府中，放入“迷天散”想嫁祸于他，张柬之(陈长海 饰)欲借此事向皇上谏言还政于太子，但太子无心理政。西门春子巧扮东方雨(田海蓉 饰)，用沾有毒药的尖刀刺伤了陶甘(黄海冰 饰)，并以解药相挟，逼东方雨再次刺杀武则天(王姬 饰)，东方雨救夫心切咬牙答应。

为保护姐姐，东方雨被刺成重伤，二人刺杀未遂后逃离。面对妹妹的真心痴情，西门春子的心灵受到强烈的震撼，她将解药扔向了东方雨。狄府中，陶甘的病情日渐加重，大家为迟迟拿不到解药忧心重重。

东方雨(田海蓉 饰)不顾伤势带着解药艰难地来到狄府，陶甘(黄海冰 饰)终于获救，东方雨却因受伤、流产，失血过多，倒在丈夫的怀里再也没有起来。失去妻子的陶甘悲痛万分，向武则天(王姬 饰)讲出了东方雨的真实身份，武则天没想到自己当初设计害死的先帝宠妃萧淑妃的两个女儿都长这么大了，她战战而栗。

然而武则天并没因此震怒，反而册封陶甘为四品还刀校尉，同时追谥东方雨为至孝公主，按皇亲大礼安葬。

武则天(王姬 饰)带着负疚之心来到东方雨(田海蓉 饰)墓前祭奠，不料遭遇西门春子的再次刺杀，众人赶忙护驾。西门春子见势不妙转身逃走，陶甘(黄海冰 饰)独自追至远处，劝其不要再一意孤行，西门春子不以为然，陶甘因受东方雨所托，只好放走了她。狄村老百姓自发组织了一只队伍护送武则天回京。

武三思(黑子 饰)闻知锹仁杰查出在他府中藏有“迷天散”，急忙找来张易之和老道商议对策，老道劝其尽快除掉太平公主(牛莉 饰)，这些都被阿香偷听到并告知了公主。西门春子再次夜袭武则天，刚要被擒时被一黑衣人救走，狄仁杰(寇世勋 饰)断定这是陶甘所为。

混乱中，蓝白(冯静 饰)(冯静 饰)不知去向。武三思想到阿星就是藏在府中的卧底，为查出幕后主使，他暂未采取行动。太子生日将到，武三思为办寿礼费尽心机。

在太子生日宴会上，太平公主(牛莉 饰)不知何故姗姗为迟，张易之和武三思(黑子 饰)借机发难，后来，御膳房又传来太监因偷喝御酒中毒而死的消息，众人闻后无不惊慌不已议论纷纷。武三思妄图利用太监中毒之事嫁祸太平公主，但张柬之(陈长海 饰)认为此事疑点重重，太子对此也束手无策，只好留待武则天(王姬 饰)回京后再作处理。

武则天得知京城变故，在张昌宗的劝说下本想启用武三思，但被狄仁杰(寇世勋 饰)设法说服她改变了初衷。太平公主因长期得不到阿星的音讯，恐对己不利，便派男宠南关月乔装前去除掉了阿星。武三思为拉拢太子共同对付公主，到太子府告状，被太子妃识破。

张昌宗和武三思派来的人在荒野中会面，其行踪被前来寻他的上官婉儿(刘玉婷 饰)凑巧发现。

武则天(王姬 饰)下旨授权武三思(黑子 饰)掌管朝政，狄仁杰(寇世勋 饰)施计使其收回了成命。张昌宗为使武三思早日独揽大权，深夜潜入上官婉儿(刘玉婷 饰)房中去偷武则天的手谕，被婉儿发现后，俩人纠缠在一起。马荣(董洋 饰)恰巧巡夜至此，马上禀告了武则天。武则天赶来后，张昌宗施计污陷婉儿，婉儿情急中言语无意间触怒了武则天，惹来杀身之祸。

武则天经狄仁杰的多番劝解，终于赫免了婉儿，但张昌宗为此耿耿于怀。武则天和众人加紧赶路，路宿荒郊一处破房时，遭一伙蒙面歹徒前来劫杀。

老道对屡次未能完成任务的西门春子十分不满，便将她约至一荒郊僻静处，西门春子感到形势不妙，举剑向老道刺去。武则天(王姬 饰)心烦意乱，带着婉儿来到客栈处，一伙蒙面人将武则天劫持而去，众人万分焦急四处寻找，在村外荒野中找到了昏迷中的上官婉儿(刘玉婷 饰)，轱辘(方琼 饰)这时也不知了去向。

武则天被绑架到一个偏僻的山村，醒来后，而对陌生的环境感到如坠梦里。此时，她还不知一场磨难即将随之而来。

武则天(王姬 饰)被绑架，狄仁杰(寇世勋 饰)征调人马的消息传到京城后，朝廷一片混乱。贵为天子的武则天在囚禁时受到非人的折磨，精神几乎崩溃。狄仁杰在与罗嗦的攀谈中得知了轱辘(方琼 饰)的真实家姓，经调卷详查后，发现轱辘乃原先王皇后一族的后裔。

马荣(董洋 饰)外出打探，找到武则天被绑架的地方，狄仁杰决心领兵救出武则天。囚禁中的武则天遭人陷害，周围人不明真相，咒骂她是魔鬼。此情此景，令她回想起了二十年前她还是贵妃在宫中发生的一件往事。

狄仁杰(寇世勋 饰)率领兵马，赶在王氏族人对武则天(王姬 饰)行刑之前闯进王府。原来王氏家族的族长正是当年王皇后的胞妹王夫人。她指出自己的所做所为都是遵照先皇的旨意，并怒斥武则天当年的罪行。劫难过后，武则天对狄仁杰更加信任。武则天要将王氏家族灭门以消心头之恨，狄仁杰受王夫人临终前重托，对此加以劝阻，轱辘(方琼 饰)也声泪俱下的跑来求情。

武则天思考良久，叫来了马荣(董洋 饰)。

狄仁杰(寇世勋 饰)为进一步查清案情，缉查幕后主使，故意放风出去，说武则天(王姬 饰)不日即将回京。武三思(黑子 饰)刺杀武则天未果，懊恼不已。此时老道赶来慌称武则天已在王村被处死，劝其早日动手准备登基，利令智昏的武三思信以为真。太子妃设计使太平公主(牛莉 饰)和武三思在皇宫中展开了一场激烈的较量。

张柬之(陈长海 饰)得知京城变故，急忙召见自己的亲信商议对策。武三思利用手中的圣旨，软禁太平公主，把持朝政，其勃勃野心终于公诸于众。

老道害怕武三思(黑子 饰)利用手中的圣旨长期把持朝政，为达到打击其力量的目的，她派南关月装把陶甘(黄海冰 饰)和蓝白(冯静 饰)(冯静 饰)救出来。张柬之(陈长海 饰)等人把武三思赶下台，还政于太子，决定实行兵谏，一时之间，京城内刀光剑影杀机四伏。陶甘回到狄村把京城中的所见告诉了武则天(王姬 饰)，但武则天对此半信半疑。

张昌宗得知武则天没死的消息后，惊慌不已，叮嘱武三思一定要斩草除根。上官婉儿(刘玉婷 饰)潜回京城，见到太子，南关月受老道指使欲毒害被囚禁的太平公主(牛莉 饰)。陶甘赶到救下公主，南关月见罪行败露遂服毒而死，死前留下四句暗语。太子不知太平公主的去向，颖是武三思从中掏鬼，因此派人前去兴师问罪。

武则天(王姬 饰)入京，命张柬之(陈长海 饰)接驾，这让张柬之意识到一个千载难逢的好机会来到了。南关月临死前的暗语使狄仁杰(寇世勋 饰)认为操纵整个案件的最终幕后主使即将显现出来。狄仁杰闻之张柬之前来接驾，料定其必生杀机，就在其前来接驾之时，狄仁杰临危不惧，化解了一场祸患。

武则天回到京城，将武三思(黑子 饰)拉出来受审。张氏兄弟二人自乱阵脚，扭打在一起。此时陶甘(黄海冰 饰)领兵找到了他们。

狄仁杰(寇世勋 饰)想要引出幕后真凶，可惜意图早被对手识破，遂一无所获。武则天(王姬 饰)被张氏兄弟的巧言令色所打动，下旨赫免了二人。张柬之(陈长海 饰)对此非常不满，迁怒于狄仁杰。狄仁杰在拜见太子之时无意中看见太子妃的书法，字里行间让狄仁杰有所发现。

张柬之终于按捺不住，发动兵谏，皇宫内张易之人头落地，武则天心惊胆颤。千钧一发之际，狄仁杰及时赶到，一场事关皇上安危，江山社稷的大乱终于平息下来。狄仁杰费尽周折，终于找到了上官婉儿(刘玉婷 饰)，就在案情将要取得重大进展之时，那只一直躲藏在暗处的黑手伸向了狄仁杰。

多日不见的老道终于亲自出马，欲置狄仁杰(寇世勋 饰)于死地。为保狄仁杰，轱辘(方琼 饰)死于刀下，马荣(董洋 饰)也身受重伤。皇宫大殿之上，狄仁杰面对皇亲国戚，讲述了自己受命千辛万苦得到的调查结果，从人听到事实真相，无不哑口无言。武则天(王姬 饰)经一番深思熟虑后，终于决定把皇位传与太子。

看到皇位又回到了李氏家族手中，狄仁杰心愿已了，如释重负，但他一想起因这场皇权之争而丧生的一个个无辜的生命，不禁黯然神伤。翌日，新皇登基，朝中一派生机盎然的景象，而这时狄仁杰已经坐在了赶往狄村的马车上。