公元690年，皇后武则天在高宗死后，一直掌握着大唐江山的控制权，苦心经营八年之后，武则天终于可以安排了诸事，准备登上权力的最高峰——皇帝的宝座！为了登基事宜，武则天特意下令修建高达六十六丈，象征至高皇权的"通天浮屠"，并勒令登基值日就是"通天浮屠"完工之日，世人皆知"浮屠落成之日，女皇登基之时"。
然而正在登基事情都准备得差不多的时候，神都洛阳却连二连三的发生匪夷所思的命案，死者无故自燃，死相很是恐怖、残忍。而这些死者都是武则天一手提拔起来的亲信。因为这件事让神都的百姓们人心惶惶，这一切在登基前夕发生，是对武则天帝位的挑战，只有查明真相才能稳固自己的地位。
正在武则天为这事情发愁的时候，法力高强的国师陆离现身，告诉她：“妖人逆行犯案，皆因太白星离宫八年，身陷囹圄，尚未归位。”武则天从这些话中想到了被关押的神探狄仁杰，只因为当初自己垂帘听政，狄仁杰却是第一个反对自己的，为此把他囚禁到焚字库服刑，一晃也八年了。
武则天命自己的贴身女官上官静儿去看看狄仁杰是否还活着？如果活着直接把他召回。
狄仁杰已经不是当年那个锋芒外露的少年人了，他现在身上多了沉稳内敛和处事不惊。回到神都洛阳，武则天接见了他，并任命他为钦差大臣彻查自燃这件事，而大理寺少卿裴东来成为了狄仁杰的搭档，还有狄仁杰以前的老朋友通天浮屠总监修沙陀。
在险象环生中，以狄仁杰为首的一群人，循着线索一直追查下去，发现嫌疑最大的是武则天最为相信的国师陆离，沙陀面对这个现象就劝狄仁杰收手，他怕这件事牵连太大，到时不好收场，但狄仁杰却不肯罢手，他要的是真相。
武则天对于这个疑似真的结果也产出了茫然，她在犹豫，她怕真相真的是自己无法控制的局面，毕竟国师陆离其实就是上官静儿的化身，当年为了掌权就用国师的言论把这些归为天谴，为自己登上皇位造舆论。一旦暴露这件事，自己苦心经营的帝国就瞬间分崩离析了。最后她让狄仁杰放弃查无极观，一切等她登基后再给他一个答案。但是狄仁杰没有听从，他自己来了无极观，把一切都说了出来，他告诉静儿她是天后的棋子，一切到最后她不会留下知道她所有秘密的人。
上官静儿听了很是伤心，要杀狄仁杰，最后当上官静儿要把狄仁杰一刀毙命时想起了天后的话，“欲成大事，至亲可杀”，就没有杀狄仁杰。只是当她准备把狄仁杰带走的时候中了敌人的埋伏，受了重伤，天告诉狄仁杰她和天后为了帝位确实杀了不少人，只是这焚尸案却不是他们所为，她让狄仁杰一定要帮天后查明真相。回到宫里的静儿最后死在了武则天的怀里。
狄仁杰通过一些证据，查出了沙陀才是幕后的主使，两人的较量中，沙陀得到了应有的惩罚，与他的浮屠一起死去了，而狄仁杰也染上金龟的毒，他只得进入鬼市，躲避阳光。
