唐朝麟德年间，唐高宗（盛鉴 饰）与武则天（刘嘉玲 饰）强硬派出大军远征，谁知舰队在大海中遇袭，遭到重挫。该事件震惊洛阳，都城百姓狂热祭拜龙王，缭乱众生的“花魁”银睿姬（杨颖 饰）更惹来各方势力觊觎

唐武则天时期，十几年对突厥的战争结束了，天下太平举朝欢贺。此时的狄仁杰，已因故被贬为彭泽县令。这一天，满朝文武齐集太极殿，准备迎接突厥议和使团的到来。武则天俯视群臣，为狄仁杰未能到场深感遗憾。武三思却认为，狄仁杰被贬彭泽是罪有应得，若不是武皇天恩，他早就粉身碎骨了。

　　明城发生了七起女性失踪案，刑警李志明在追踪疑犯的路上出了车祸，妻子蓝衫当天也不知所踪。　　在寻找妻子和疑犯的途中，李志明确认蓝衫成了第八名失踪女性，也发现自己右眼可以看见鬼魂。因为证据不足，李志明

《神探狄仁杰》由《使团惊魂》、《蓝衫记》和《滴血雄鹰》三个各自独立又息息相关的故事组成。《使团惊魂》讲述武周年间，突厥战争结束，举国上下迎接突厥议和使团的到来。然而就在使团逗留期间，京城接连突发了几件举国震惊的大案。严峻的内忧外患令武则天忧思如焚，急调狄仁杰进京火速破案。《蓝衫记》中狄仁杰与护卫李元芳正在乡间暗查民情，然而一起一天内连发两起命案的案件引起了他们的注意。《滴血雄鹰》则由一幅用鲜血图画的滴血雄鹰引出。

该剧主要讲述了唐朝时的大臣狄仁杰屡破命案的故事，包括《使团惊魂》、《蓝衫记》和《滴血雄鹰》三个小故事。