《狄仁杰之通天帝国》武则天（刘嘉玲）登基前，建了一座300尺高的通天大佛。项目建成前，发生了命案：工务部长贾毅、大理寺部长薛勇（刘金山饰）先后自焚。监工沙陀（梁家辉饰）称，两人因挪动天柱护身符而受到上天的惩罚。大理寺少卿裴东来（邓超饰）、武则天贴身侍卫上官静儿（李冰冰饰）奉命调查，但国师陆离却指出狄仁杰（刘德华饰）要调查案子。武则天下旨，将入狱八年的狄仁杰释放为御史控制案件，却遭到刺客的袭击。好在他早有准备，在上官静儿的陪伴下，才得以逃脱。狄仁杰排除了嫌疑人琅琊王李霄（姚璐饰），拒绝了他与武则天作战的承诺。狄仁杰发现尸体中了赤焰甲虫的毒，于是带着裴东来和上官静儿夜里探访鬼市，希望从前太医王律口中得到真相，并且不想被伏击。难以逃脱。然而，经过一番争吵，案件似乎...