武则天时期，一尊高达百丈的通天浮屠在洛阳建造，却接连发生离奇命案，死者被烧成灰烬，现场无任何助燃物。大理寺卿狄仁杰奉命调查，发现浮屠内部暗藏机关，更与一场颠覆皇权的阴谋相连。沙陀忠和上官静儿协助破案，层层剥茧后，真相直指利用幻术与火药操纵的惊天计划。狄仁杰在浮屠之巅与幕后黑手对决，以智慧破解幻象，阻止了武则天登基大典上的刺杀。影片融合诡谲案件与历史奇幻，展现狄仁杰的断案神技。