在上元节的灯会中，人们朝拜武则天作为生殖之神的存在，寻求福泽。这时，一头通体熊熊烈焰的大异兽出现了，众人称它为“浴火麒麟”。相传摄取它的血肉可以治疗各种疾患。武则天随即指示大理寺卿薛鑫，在七日之内彻底调查清楚此事。年轻有为且刚从外地来到长安任职大理寺“寺丞”的狄仁杰本计划照章办事，但这一奇事使他的内心无法平静，最终阴差阳错地参与进来。经过一番详尽的探察后，狄仁杰发现所谓的“浴火麒麟”实际上是个骗局——原来少年贵族李淮的儿子得了一种怪病，皮肤长满了坚硬如盔甲的斑点。不过，事情远远没有那么简单；由于擅自行事，狄仁杰遭到了薛鑫的不满，不得向上汇报工作就被送回了老家并州。出发前一天夜里，他对案件进行了深入分析，揭穿了真正的幕后策划人正是大理寺卿薛鑫。就在薛鑫正密谋派小王子刺杀武则天之时，狄仁杰挺身而出，成功避免了一场可能发生的危险。