高智商低情商的年輕偵探狄仁杰（小愛(ài)飾）在偵探比試大賽上初識(shí)根本沒(méi)有推理能力卻對(duì)做偵探一廂情愿的富二代白元芳（白客飾），以及城府極深的死對(duì)頭方起鶴（張本煜飾）。白元芳一心想跟著狄仁杰開(kāi)設(shè)私家偵探店，迫于經(jīng)濟(jì)壓力狄仁杰勉強(qiáng)同意，隨著白元芳之妹白潔（鄭合惠子飾）的加入，三人從此開(kāi)始了辛苦的"狄白"組合破案生涯。在接連偵破多起離奇案件過(guò)程中，他們意外發(fā)現(xiàn)每樁命案均與朝中權(quán)勢(shì)集團(tuán)的奪權(quán)陰謀緊密關(guān)聯(lián)，而方起鶴正是敵對(duì)勢(shì)力首領(lǐng)并暗中效忠武則天。隨著關(guān)鍵證據(jù)的逐步浮現(xiàn)，狄仁杰團(tuán)隊(duì)通過(guò)連環(huán)布局將真兇引出水面，在揭露方起鶴真實(shí)身份與復(fù)辟計(jì)劃的同時(shí)，徹底瓦解了武則天集團(tuán)的致命威脅。最終隨著核心沖突的解決與真相大白，狄仁杰等人成功維護(hù)了朝局穩(wěn)定。