贞观十六年，书生狄仁杰明经及第，与众学子一同踏上太子崇文馆与魏王博文馆的纳士擂台。狄仁杰偶然破解了齐王谋反的玄机，一石激起千层浪，由此狄父失踪、晋王遇险、后宫生变，而狄仁杰自己也因此卷入了生死存亡的夺嫡之战。 半年中，狄仁杰于朝堂之外运筹帷幄，与晋王李治勠力同心，从局外步入局内，先后击败太子李承乾、魏王李治、吴王李恪等劲敌，最终从无名之辈成为北斗之尊。

第一单元：神迹之谜（1-8集）

狄仁杰从小聪慧机敏，却屡遭奸臣杨春当朝刁难。一次，长安城频发怪异事件：天降血雨，京官离奇死亡。狄仁杰临危受命，与捕快乔泰、飞鹰队首领李元芳联手查案。

随着调查深入，他们发现凶手利用机关术制造神迹，嫁祸外族。幕后黑手正是杨春，他意图挑起战事，谋取私利。狄仁杰识破诡计，揭露真相，将杨春绳之以法，还长安一片太平。

第二单元：迷宫之劫（9-16集）

武则天寿辰将至，狄仁杰奉命护送寿礼——价值连城的夜明珠。途中，他们遭遇迷宫机关，夜明珠不翼而飞。狄仁杰怀疑此事与武三思有关，便深入迷宫追查。

在迷宫中，他们发现凶手是武三思的管家姚昌，他盗走夜明珠意图嫁祸狄仁杰。狄仁杰巧妙应对，揭穿姚昌的诡计，夺回夜明珠并将其逮捕。

第三单元：夺命书院（17-24集）

武则天设立秘阁书院，挑选天下英才入阁。狄仁杰奉命前往监考，却卷入一场连环杀人案。书院学子接连死亡，死状诡异。

狄仁杰与李元芳调查发现，凶手是书院教谕李善德，他因不满武则天的统治而展开报复。狄仁杰利用计策，让李善德暴露真面目，将他绳之以法，维护国朝安宁。

第四单元：幽冥客栈（25-32集）

狄仁杰受命调查一件离奇失踪案。一名富商在幽冥客栈投宿后人间蒸发，只留下满地血迹。狄仁杰与乔泰乔装客栈小二，深入探查。

他们发现客栈掌柜金万两与官府勾结，利用客栈作掩护，拐卖人口。狄仁杰收集证据，揭露金万两的犯罪事实，将其绳之以法，救出被拐卖的无辜百姓。

第五单元：血色玲珑（33-40集）

狄仁杰在郊外发现一具无名女尸，死状惨烈。经过调查，他们得知死者是舞姬香菱，与皇室禁阁有关。狄仁杰潜入禁阁，发现香菱惨死背后的惊人秘密。

原来，皇室有一件稀世珍宝——玲珑玉，香菱无意间发现了其秘密，遭到毒手。狄仁杰查明真相，揭开皇室丑闻，维护朝廷清誉。

第六单元：棋逢对手（41-48集）

狄仁杰奉命调查一桩奇案：大理寺少卿姬摇花惨死，棋盘上留有一局未解的棋局。狄仁杰发现凶手是前任大理寺卿宋冲，他因姬摇花揭露贪腐而怀恨在心。

狄仁杰与宋冲斗智斗勇，利用棋局破案。宋冲技不如人，被狄仁杰擒获，大理寺贪腐案也真相大白，重整吏治。

第七单元：大漠迷踪（49-56集）

狄仁杰奉命出使突厥，途中遭到袭击，被俘虏到大漠中。他凭借智慧与谋略，逃离虎口，并与突厥可汗结盟，共同剿灭叛军。

在征途中，狄仁杰发现叛军首领是突厥前可汗突利，他勾结大唐奸臣图谋不轨。狄仁杰智计百出，揭穿突利阴谋，平息两国纷争，维护边疆安宁。

第八单元：神探归来（57-64集）

武则天驾崩，李唐复辟，狄仁杰被贬为庶民。朝中巨奸陷害忠良，狄仁杰重出江湖，与李元芳联手破案。

他们揭露了田羽的贪腐罪行，平反了冤狱，匡扶正义。狄仁杰重获圣眷，任职宰相，为大唐盛世做出卓越贡献。