影片讲述历史上的唐朝高僧玄奘历时17年，不畏艰难险阻，前往天竺取经的传奇故事。大唐贞观盛世，年轻的玄奘法师（黄晓明饰）为求佛法真谛冒死偷渡出境，一路上遭遇千难万阻，天灾人祸，却也深得民间疾苦。官兵围堵、徒弟背叛、埋身沙海、断水绝粮，玄奘法师一心求法，最终抵达印度，在印度弘扬善念静心修佛，等到从无遮大会辩论成功回国之时，已经是年逾五十的老人了。

大唐年间，天下初定，世间却仍有妖孽作乱。泾河龙王被斩，水族怨念横生，欲要大唐生灵涂炭以报灭主之仇；东瀛妖师为夺至宝，频用幻术扰人心性，夜劫龙头残害大理寺忠良，更致无辜百姓离奇身亡，一时间京城谣言四起，人心惶惶。为保天下太平，百姓重归安宁，唐皇亲设“御龙卫”并派秦叔宝暗中行动捉拿妖孽…..

故事紧接上一部展开，大势已去的张皇后(刘威葳 饰)拼死挣扎，试图绑架珍珠(景甜 饰)要挟太子李俶(任嘉伦)，李俶在皇帝面前揭穿张皇后的诡计，皇后终食恶果。在众忠臣良将和独孤靖瑶的帮助下，李俶成功平叛。

元婉儿为探寻藏有绝世秘密的天书潜入大唐新新东方书院，与司马清扬意外相识。在一次次的误会与合作中，元婉儿的善良机敏逐渐打动司马，两人暗生情愫。随着不断深入寻找，两人携手解开了天书的秘密也收获了命定爱情。

公元712年，唐睿宗改元延和，大唐依旧繁盛寰宇，但繁华之下依然危机四伏、山雨欲来。一股股势力借机点点欲动，更引起民间诡案频发，大理寺少卿卢凌风（杨旭文 饰）和乾陵丞苏无名（杨志刚 饰）又将遇到怎样的志怪谜局？西行之路，境遇难测。

大唐初年，象征皇后权力的凤印丢失，并引发矫诏杀害当朝官员的事件，“凤印案”引起朝中异动，守旧派面上无恙，暗地加紧了串联密谋。而赶考科举的狄仁杰（周一围饰），正逢此时无意中卷入一桩离奇的杀人案。本剧由狄仁杰查案发现杀人案与凤印丢失事件暗合开始，通过讲述狄仁杰履职各地屡破奇案，惩治贪官、护海防、肃黑恶、申律法、助民安，同时得以勘破自己身世之谜的故事讲述，展现了狄仁杰知行合一的人生信条。

大唐初年，象征皇后权力的凤印丢失，并引发矫诏杀害当朝官员的事件，“凤印案”引起朝中异动，守旧派面上无恙，暗地加紧了串联密谋。而赶考科举的狄仁杰（周一围饰），正逢此时无意中卷入一桩离奇的杀人案。本剧由狄仁杰查案发现杀人案与凤印丢失事件暗合开始，通过讲述狄仁杰履职各地屡破奇案，惩治贪官、护海防、肃黑恶、申律法、助民安，同时得以勘破自己身世之谜的故事讲述，展现了狄仁杰知行合一的人生信条。