公元690年，武则天登基称帝，将国号改为周。有一天，皇宫内一直无人居住的“兰苑”宫突然出现了诡异的“鬼影”，还有一种神秘的红水。这个“兰苑鬼影”的现象让人们感到恐惧不安。与此同时，珍宝楼中存放的国宝全部被盗，长安送往展览的珍宝也在途中被劫走，朝廷陷入了混乱之中。女皇武则天得知此事后非常愤怒，下令狄仁杰迅速破案。为了寻找宝贝和真凶，狄仁杰来到监狱找到了曾经声名赫赫的暴徒飞天虎，请求他帮助找回皇宫失窃的珍宝，条件是成功后飞天虎可以获得自由。飞天虎找到了昔日的结拜兄弟毒狼，请求他提供帮助。很快，他们找回了失窃的珍宝。然而就在人们庆祝的时候，飞天虎突然失踪了。与此同时，大内副总管李公公在宫中惨死。一连串的事件接踵而至，找回的珍宝居然都是赝品。与此同时，来自边疆的朝中女官慕容雨发现她的旧情人门固良竟然就是现在的捕快林如雪，然而林如雪却不愿意承认她的身份，经过一番波折，他们最终重归于好。然而，深深爱上慕容雨的陶甘却只能将自己的情感深埋在心底。就在破案工作接近尾声的时候，一个深夜，大食国使节的仆人威尔逊突然在荒郊的一间小屋里死亡。这引起了大食国的强烈不满，他们不相信武皇派来的狄仁杰能够解决这个案件，于是他们请来了著名的侦探莫尔斯来破案。与此同时，狄仁杰却被神秘人下毒，差点丧命。莫尔斯的到来很快找到了下毒的凶手，竟然是李公公的亲生女儿草花。武则天决定亲自审问草花，然而草花在公堂上却翻供，指责狄仁杰指使一切行动。经过众人的努力，终于从草花口中找到了突破口，并成功设计捉拿了大内总管王德福和礼部尚书梁士卿，而梁士卿正是出现在皇宫的“鬼影”之一。与此同时，案件的发展让陶甘陷入了情感的困境。大食国的露沙深深地爱着他，而陶却只爱慕容雨，而深爱露沙的莫尔斯却一直在寻找陶甘与他决斗。案件的迷离与复杂交织在一起，成为了一个让人难以理清的乱麻……。
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