上元节灯会期间，百姓正为天后武则天祈福，一头全身浴火的“怪兽”突然出现，目击者称其为“浴火麒麟”。相传生食麒麟血肉可治百病，武则天遂下令大理寺卿薛鑫在七日内查明真相。此时，少年狄仁杰来到长安城，准备升任大理寺“寺丞”，却得知需等上元节怪案侦破后才能述职。本打算安心等待的狄仁杰，对这桩离奇案件充满好奇，不经意间卷入其中。经过一番仔细调查，狄仁杰找到了所谓的“浴火麒麟”，原来是老王爷李淮的孙子患了怪病，身上长满坚硬银屑，形似披鳞甲的怪兽。但事情远不止如此简单，狄仁杰因擅自行动惹得薛鑫不满，被拒绝述职并被赶回并州。在离开长安前，狄仁杰将所有疑点串联起来，发现幕后主谋竟是大理寺卿薛鑫。就在薛鑫利用小王爷刺杀武则天即将得手之际，狄仁杰及时赶到，成功阻止了这场阴谋。