不仅活着，经过八年磨难，他从一个意气风发、锋芒外露的办案高手，变成一个沉稳内敛，处变不惊的男人。他终日在焚字库里面对熊熊大火，焚烧着过期的奏折。面对上官静儿，狄仁杰似乎早已作好准备。

狄仁杰被召回神都洛阳晋见武则天，两人相对，感慨颇多：一个是当年桀傲不逊、几乎动摇自己权位的男子;一个是高高在上，让自己过了八年生不如死日子的女人。望着满面沧桑的狄仁杰，武则天特命他为钦差，协同大理寺彻查洛阳发生的焚尸案。也许此刻，只有全无官场包袱且智勇双全的狄仁杰，才能深入这诡谲阴谋的核心。

情势所逼，狄仁杰接下了这个任务。专门办案的大理寺少卿裴东来(邓超饰)，阴错阳差成了狄的手下。加上狄仁杰原来入狱之前的老朋友、现任「通天浮屠总监修」的沙陀(梁家辉饰)，三人联手，全力查案追凶。

最终，狄仁杰凭借非凡的毅力、勇气和智慧，理清了重重案情，发现沙陀才是幕后黑手，经过一番激斗将罪大恶极的凶手绳之以法。而他自己，也为此付出了巨大的代价。