武则天称帝前夕，命人建造高达百丈的通天浮屠以彰显其威，不料浮屠内接连发生诡异命案，死者皆被神秘利器贯胸而死。狄仁杰奉命调查，发现案件背后竟隐藏着颠覆朝野的惊天阴谋。他召集沙陀忠、上官静儿等助手，深入浮屠内部探查，遭遇神出鬼没的刺客与重重机关陷阱。随着调查深入，狄仁杰发现凶手与多年前的宫廷秘事有关，而通天浮屠的建造者亦暗藏祸心。在生死攸关的决战中，狄仁杰凭借超凡智慧与过人胆识，揪出真凶，粉碎了破坏盛唐根基的野心。影片将悬疑推理与奇幻动作结合，展现了大唐盛世的繁华表象下涌动的暗流。