电影讲述了武周年间，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。
吴秀波 刘涛 李晨 于和伟 张钧甯 唐艺昕 翟天临 张芷溪 王劲松 王东 肖顺尧 檀健次 章呈赫 刘欢 杜奕衡 曹磊 来喜 陆思宇 王仁君 陆妍淇 黄俊鹏 王伯昭 许还山 褚栓忠 张志忠 李佑伟 张逗逗 蒲萄 陈喆伦 韩东 时光 陈之辉
于和伟 张佳宁 韩栋 王耀庆 连奕名 胡静 杜源 王庆祥 王艺禅 王全有 王沛然 铁政 尹国华 徐紫茹 郑卫莉 米学东 杜奕衡 张治中 曹明华 白海涛 谈莎莎 汪昱含 郭涛 吴嘉奕 刘庆春 迪码 杜星奇 何唯佳 李佑伟 代高政 朝晖 梧桐 王力赓 张绍成 李晟烨 王泽清 张宝月 郑心潼 朱元浩 刘凌志 封新天 曹宇辰 刘子威 郭彤彤 宋军 朱家億 赵琳 祝雨辛 贾舒夷
白海涛 方青卓 陈浩民 刘金山 杜奕衡 赵毅 郭芮溪 黎源 苏国涛 肖轶 狄琬雯 柴碧云 胡亚捷 范雨彤 杨凯程 饶国锋 尹键 林傲霏
杜奕衡 黎楚楚 杨刚 李国麟
杜奕衡 赵芮菡 舒杨 赵文卓
朱荣荣 舒杨 文卓
熊玉婷 舒杨 郑阳 贺刚
王巍 龚玥菲 舒杨 陈亚雷
李连杰 萧芳芳 陈松勇 李嘉欣 胡慧中 赵文卓 朱江 郑少秋 郭涛 高西安 刘金山 俞立文 刘红梅 杨青 潘粤明
远明 柳素英 黄海冰 刘涛 程枫 邓英 邱林 丁晓君 王伍福 侯祥玲 赵文卓 周海媚 蔡国庆 马晓伟 刘小娜 雷佳音 马帅 高志强 傅英 孙茜 孙浩 李梦佳 赵聪 丹琳 赵育莹 康凯 刘旭 高峰 王雅婕 小狸 刘頔 齐欢 金巧巧 王侃 郭飞龙 马泰 李楠 马迎春 戴明 陈云志 曹苏苏 朱新锐 吴昊 李驰旭 张楠 田璐涵 陈胤妃 马锐 袁媛 尤甜甜 李宗达 秦朗 郭佳音 夏天 张扬智子 方子颖 安东尼 Scott 金龙 斯蒂文 王钢 杨源 史奕 张孟星 杨政 张刚 任杰 卫晓光 马威 史密斯 麦克拉蒂 闫龙
张国荣 袁咏仪 钟镇涛 赵文卓 罗家英 熊欣欣 樊亦敏 倪淑君 黄百鸣
张亚奇 张子璇 王美琪 于思楚
王薇 吴京海 朱洪洋 尹志宏 张子璇
陈奕 王铭铎 赵一麟 张子璇
侯晓 李晨浩 高雄 张子璇
徐小龙 胡梦洁 陈亚伦 刘永 午马
Wayne Crawford Martin Hewitt
施骏喆 赵晓明 李槐龙 旺卓措 靳川川 魏宸靓 范桢 宋楚炎 齐纪深 王梁双全 魏子千 万利 武潼 来钰 钟卓言 苗立彪 孙逸仁 赵炜轩 柴济洲 王晨林 郭树森 韩锐 陈先民 王泰岩 何四星 刘文鑫 杨扬 梁龙飞
凌波 方盈 李箐 金峰 金汉
罗家英 刘家辉 紫龙 高海博 于阳 马婷 白彪 郑玉兰 陈市 吴增豪
蔡弘 陈佩玲
詹妮弗·安妮斯顿 本·阿弗莱克 詹妮弗·康纳利 布莱德利·库珀
陶敏明 刘永 高强 洪金宝
郑则仕 蔡瀚亿 梁家仁 陈国坤 张继聪 谭耀文 张晋 甄子丹 喻亢 崔璨 罗莽 曹操 刘以达 迈克·泰森 熊黛林 吴千语 叶准 宗菲 王实 刘艺菲 尤景达
纳西姆·斯艾哈迈德 洛林·努奈 奥利维埃·古尔梅 Chananticha Chaipa 维他亚·潘斯林加姆 Sahajak Boonthanakit 尤辛·乌多姆桑蒂 阿利克斯·泊松 帕特里克·里盖德 邦松·纳卡普 Sawanee Utoomma 纳瑞拉·库尔蒙科尔佩特 Simon Kook 易卜拉欣·巴 Marvin Dubart Jo?l Lefran?ois Gigi Velicitat Sukun Dongnoi Angele-Anang Pokinwuttipob Achiraya Choot
Ilaria Caloisi Damiano Chionni Peter Cosgrove Cristian Corradetti Giulio De Santi Dan Wilder
瑞秋·尼科尔斯 尼古拉斯·凯奇 彼得·斯特曼 迈克尔·麦克格雷迪
演员：徐小龙 胡梦洁 陈亚伦 刘永 午马
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演员：Wayne Crawford Martin Hewitt
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演员：施骏喆 赵晓明 李槐龙 旺卓措 靳川川 魏宸靓 范桢 宋楚炎 齐纪深 王梁双全 魏子千 万利 武潼 来钰 钟卓言 苗立彪 孙逸仁 赵炜轩 柴济洲 王晨林 郭树森 韩锐 陈先民 王泰岩 何四星 刘文鑫 杨扬 梁龙飞
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