女皇武则天(陈莎莉 饰)为召开庆典，下令调回骊山古墓被盗珍宝，珍宝在被运回京城的路上被盗。武则天下令狄仁杰(欧阳震华 饰)与奥斯曼的侦探莫尔斯(阿不力孜・聂 饰)共同侦破此案，查出奥斯曼国大使侍从被杀的幕后元凶，并追回珍宝，由于奥斯曼与大周的不同习俗，狄仁杰与莫尔斯不同的侦破方式，引出了不愉快的合作，为侦破此案狄仁杰冒险启用死囚犯飞天虎，引起朝中大臣的不满。在狄府教狄仁杰奥斯曼语的慕容雨(张延 饰)，无意中碰到来狄府的林如雪，似曾是她失散多年的男朋友。