唐长安发生了一起谋杀案，大粮食使节萨洛，在妓院被人杀害，现场一片狼藉。迪仁杰、红云前去追查，却不料被一群真正的罪犯伏击，好友红云还惨死了一个叫天邪铁乐的人的手下，而作为贡品，魔蛾之后的虫蛹也被天邪带走。由于对案件处理不利，狄仁杰被武则天撤职调查。几年前，刚称帝的武泽天一夜之间，身体里疯疯癫癫的奇怪中毒，怀疑是有人下毒，于是命金武威命令元丰，叫狄仁杰回京，秘密调查此案。而此时的狄仁杰，已经成为了农民，每天和怀孕的妻子在一起，万万没想到袁峰的到来，会打破生活的安宁。面对元丰的恳求，洞悉太监的狄仁杰，断然拒绝了，但妻子放开了丈夫，为了国泰民安，天下太平，狄仁杰再三犹豫，还是和妻子告别，和元丰秘密回京。在武则天的卧室里，曾经的一代皇后，形同枯槁，生命如风中的烛火，让狄仁杰颇有感触，元凤突然中毒，大发脾气，袭击了狄仁杰。源锋的制服后,Di在市现场,抓住了一个可疑的蛾,所以和源锋,回到实验室的故居,在液体测试下,意外发现这蛾是傲慢的食物的生产斜纹夜蛾的魔力,也是那一年,天空和其他铁勒死人抢劫的大型食品国家致敬,蛾粉,剧毒,可引起的魔力的魔法蛾死亡,但因为飞蛾没有全部的魔力，所以它的毒性不是很大，它只能日积月累地杀死目标。正当两人商量下一步时，天庭带人偷袭，欲杀，却不幸面对狄仁杰、元丰，还是逃走了。为了给武则天排毒，狄仁杰带着袁峰，穿过万人坑的隧道，来到九佑城寻找精通虫道的红云妹妹飞羽。精通蛀虫之道的飞羽帮两人，向魔王尼衣调出了蛀虫的解毒药剂。与此同时，鬼子带着奇袭，三人杀了鬼子，逃过一劫，并成功将魔药带回宫中，交给武则天。然而，这一切其实都是武则天的苦计。原来，她与铁勒族首领诺伊德合谋，命令元丰诱骗狄人杰去找飞羽，从而在黄雀之后，得到了世界上唯一的魔法飞蛾之王，用来制造真正的魔法飞蛾来毒害李氏家族，巩固王位。狄仁杰，飞羽以叛国罪入狱。元丰得知真相后，投降，释放了狄仁杰、飞羽。三人根据元丰脚底上的炭粉，在洛阳的废弃锻炉里，找到了铁乐部的老巢，但晚了一步，聂德等人已经潜入武则天的生日。从伏击中得知，诺伊德并不打算服从武则天，而是打算背叛武则天，杀掉唐王室的所有重要大臣，以便与外界合作，进入中原。在解决了邪恶之后，狄仁杰等人伪装成天竺使者潜入生日城，并成功阻止了魔蛾的蔓延，挫败了诺伊德的阴谋。经过这段时间，武则天也意识到家族比龙椅更重要，于是她放弃了对付李的想法，又犹豫了一下，还是放了忠贞爱国的狄仁杰。于是，狄仁杰、飞羽告别了元丰，踏上了回家的路。