武周年間，帝京長安接連發生離奇死亡案件，死者皆無明顯外傷，引發忠烈祠飛天壁畫殺人的謠言蔓延。狄仁杰作為屢破奇案的地方官員，與神武軍都尉謝瑤環奉旨共同調查此案。二人通過細致查訪發現，死者均接觸過壁畫顏料中的特殊毒物，而案件背后暗藏權臣勾結江湖勢力制造恐慌的陰謀。隨著調查深入，狄仁杰揭露了二十年前其父母遭陷害致死的真相，發現此案竟與當年舊案存在關聯。最終通過智取，成功將利用壁畫實施連環毒殺的真兇緝拿歸案。真相大白后，不僅平息了民間恐慌，更讓狄家沉冤得雪，同時化解了朝廷內部因舊年恩怨引發的政治危機。