《狄仁傑之無頭神將》的故事發生在武則天登基的祭天大典之前,"無頭神將"突現於皇陵作亂,對工匠以及官兵進行肆意屠殺。破案奇才狄仁傑被委以重任,聯合大理寺開始徹查此案。
隨着對案件的深入調查,狄仁傑撥開重重迷霧,卻驚險掉落於地下之城,落進敵人圈套,地下城中險象環生,最終逃離危險的狄仁傑破解機關,尋找到整件事情的真相。