唐载初年，位于郊外校场倒塌的通天浮屠残骸一夜之间复活。天空中一条火龙照亮夜空，并喷射火球摧毁了整个校场，死伤无数。随后通天浮屠也燃起大火，化为灰烬。而异族鬼道在城外叫嚣，只有武则天效仿大佛自焚，天下才可免受灾难。城中内外人心惶惶，狄仁杰奉命彻查此案，却遇到了与自己有过节的大理寺少卿裴东升。二人不打不相识，被迫一起调查此案。面对外敌的入侵，队友的不信任，狄仁杰决心背水一战，势要查明案件的真相。