《神探狄仁杰2》由《关河疑影》、《蛇灵》和《血色江州》三个扑朔迷离、惊险离奇的故事组成。《关河疑影》发生在武周年间。契丹犯境，烽烟迭起。武则天（吕中饰）任命狄仁杰（梁冠华饰）为河北道行军大总管，调查边情战事失败原因。《蛇灵》讲述蛇灵逆党兴风作浪再起波澜，一场刺杀与保卫的激烈较量由此拉开战幕。《血色江州》讲述江州血案不断发生，狄仁杰与护卫李元芳（张子健饰）如何树藤摸瓜，挖出真正为害人民的恶魔的故事。《神探狄仁杰》系列电视剧不仅融合扑朔迷离的悬疑剧情与恐怖的视觉元素为一身，更加入了李元芳与狄如燕的爱情、狄仁杰

武周年间，洛阳当红舞妓含冤被斩，化厉鬼索命连环杀人。流放在外的第一神探狄仁杰被武后特赦并委任为钦差调查此案，不料在返城途中遭人刺杀坠崖失忆，被来洛阳寻妻却无法入城的落魄商贾吕昭元所救。二人阴差阳错身份掉包，假狄公（吕昭元）不得不在国相的监管下被迫查案，因伤痴巅的真狄公也机缘巧合回到洛阳，凭借查案本能和惊人的洞察力迅速掌握尸身奇香这一关键证据。真假狄公默契配合，利用各自优势不断逼近真相，“女鬼索命”的幕后真凶终于显露真身……

天后武则天寿宴之际，突然传出“赤目怪物”作乱迷案，武则天命令狄仁杰督办此案。狄仁杰与徒弟陈江桥来到房州调查案件，偶遇同来调查该案的不良人沈青青。三人通过对案件的调查，逐渐靠近“赤目怪物”背后的真相，并由此引发一系列连环事件。在处理这一系列事件的过程中，狄仁杰刚正不阿，将黎民苍生置于首位，表达了一种“天下兴亡匹夫有责”的责任感与使命感，最终成功破获迷案。

武周年间，帝京长安接连发生了几起离奇死亡案件。因为死因不明，忠烈祠飞天壁画杀人的谣言愈演愈烈。百姓纷纷认为是天降不祥，人心惶惶。在地方屡破奇案的狄仁杰和神武军都尉谢瑶环奉命一起调查此案，最终不仅破除了谣言，抓住了真凶，还化解了一段二十余年的恩怨。

唐朝麟德年间，唐高宗与武则天强硬派出大军远征，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”银睿姬更惹来各方势力觊觎。狄仁杰奉武后之命调查龙王一案，偏巧卷入绑架银睿姬的案件之中。在与劫匪搏杀过程中，狄仁杰遭遇亦敌亦友的大理寺卿尉迟真金，遂被对方投入大牢。银睿姬一案内龙王身影再现，使洛阳上空更添一道疑云。狱中狄仁杰凭借缜密推理博取回纥医工沙陀忠的信任，逃出大牢同查龙王真相。两起案件错综复杂，相互纠缠，引向全然未知的方向……

传闻洛阳行宫新建当夜神龙隐现，口吐天火，烧毁行宫，其木匠或死或失踪。狄仁杰被破格提拔任大理寺少卿处理这桩“行宫纵火案”。期间一直受到神秘势力阻挠，甚至自身遇刺。但通过遇刺之事寻出线索，在隐士李先生的提点下，找到了宫少爷。以宫少爷为突破点，逐步查明真相。在红颜知己柳月如的帮助下，成功捣毁了宫少爷在地宫中机关制造基地，但宫少爷只是一枚棋子，在他身后，还有一个神秘人才掌控全局。而这个神秘人此刻正控制着凭借鲁班术制造出来的雷火玄龙，想要一举灭掉行宫内的高宗、武后和文武百官，从而颠覆朝廷。狄仁杰在关键时刻赶到，寻出

清朝末年的西南某镇，卫府是当地望族。一名没有来历的流浪儿因机缘巧合，被卫家大老爷卫仁杰带回卫府。卫仁杰与夫人慈云在这名流浪儿身上，找到早年夭折的爱子卫天熙的影子，不久将他正式收为义子，赐名卫天熙。卫仁杰独女卫殊蔓虽为世家所出，从小却纯真顽皮，不愿受大家族的繁文缛节所缚。面对天熙的到来，两人从对立到接近，殊蔓内心渴望自由狂野的天性为天熙激发，两人渐成亲密无间、共同冒险的玩伴。随年龄增长，天熙与殊蔓产生了不分彼此、难割难舍的独特爱情。天熙的到来，威胁到二老爷卫仁毅之子卫天照作为卫家继承人的地位。在母亲淑琴的挑

武周时期，御史中丞胡显德一家被杀，武则天命狄仁杰前往调查。狄仁杰调查发现，原本老实本分的胡显德离奇般参与了一场大案，狄仁杰不禁生疑，察觉此案可能是一个案中案。狄仁杰查案过程中，不断遇见各种诡异事件，案件相关人员也接连离奇死亡。伴随着阴兵索命，案件一筹莫展，狄仁杰被巨大的阴谋笼罩……

狄仁杰在前往大理寺报道任职之际，遭到护花女沈珺瑶的纠缠。同时与正在调查树妖杀人一案和黄金失窃案的武则天身边的女官江寒霜撞上。且因此莫名卷入了一场诡异通灵之事。最终因狄仁杰的聪明博学断案。

大唐年间，西都边境小城发生连环凶杀案，民众夜间看到神秘兵团运送财宝。武则天令狄仁杰前去探案，狄仁杰了解到见过神秘兵团的人接连丧命，就连现场尸首也呈现“沙化”现象。前来寻亲的少侠元思与调查案件陷入困境中的狄仁杰携手解密，在两人的共同努力下，一场颠覆大唐的阴谋逐渐浮出了水面。