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。
刘流 刘芸 蔡琳 沈伐 吴文 申奥 申军谊 马京京 乔杉 陶洋 修睿 杜奕衡 刘忠虎 高宏亮 高梓淇 刘大为 丁玥元 莫才兰 刘博皓 小汤圆 蔡沅江 张玺 林柏成 刘昀 刘笑歌 胡兵 贺睿 韩东 周英男 张连春 秦耀华 钱大伟 柴浩伟 龙帅 任秋诺 申泽华 朱婷婷 陈正华 罗维伦 唐永富 李维善 王建红 甘勇 红木 付忠义 涂玉芳 苗皓钧
刘流 于震 申军谊 周放 冼色丽 吕佳容 吴连生 乔杉 修睿 程门丽雪 刘笑歌 杜奕衡 张鹰 马京京 陆彭 刘博皓 林柏成 张玺
蒲巴甲 杜奕衡 吴卫东 王子子 何杜娟 曲高位
杜奕衡 付赫安琪
孙子航 宋美萱 叶庭 舒杨
王巍 龚玥菲 舒杨
贺刚 熊玉婷 舒杨 郑阳
杜奕衡 赵芮菡 舒杨 赵文卓
赵文卓 吕良伟 王学兵 蔡少芬 李小冉 马精武 孙菲菲 谭凯 梁家仁 爱戴 于承惠 乔振宇 张博 计春华 桑伟淋 王丽坤 高露 汤镇业
贾静雯 赵文卓 高圆圆 刘雪华 董晓燕 张铁林 岳跃利 吕行 钟久夫 孙岩 刘恒宇 谢昀杉 王岗 姬麒麟 杨蕊 张明健 张彤
赵文卓 李呈媛 李欣汝 刘名洋 周航 刘德凯
赵文卓 姜怡伊 火线 陆彭 杰古 帕丽 宋撼寰
胡耘豪 康宁 赵毅新 昌隆 黄昊月 张子璇 褚前 王小白 刘乔方 公方敏 王之民 谢承颖 张庆庆 李政阳 苏泽林 姚凯辰
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王薇 吴京海 朱洪洋 尹志宏 张子璇
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张智霖
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约翰·施奈德 乔·安德森 凯文·盖奇 加里·斯加奇 乔什·佩里 肖恩·布鲁斯南 坎迪斯·史密斯
山田凉介 本田翼 藤冈靛 新田真剑佑 莲佛美沙子 佐藤隆太 仲间由纪惠 本乡奏多 黑岛结菜 渡边圭祐 寺田心 内山信二 大贯勇辅 龙梦柔 水石亚飞梦 内野圣阳 馆博 藤木直人 山本耕史 笕利夫 杉本哲太 栗山千明 风吹淳 山田裕贵 磨赤儿 大和田伸也 奥贯薫 高桥努 堀内敬子 丸山智己 遼河春日 平冈祐太
亨利·卡维尔 艾莎·冈萨雷斯 阿兰·里奇森 亚历克斯·帕蒂弗 赫洛·费因斯-提芬 巴布斯·奥卢桑莫昆 亨利·扎格 蒂尔·施威格 亨利·戈尔丁 加利·艾尔维斯 弗莱迪·福克斯 Alessandro Babalola Reggie McHale 拉塞尔·巴洛格 萨贾杜尔·艾哈迈德·里亚德 维克托·奥辛 塔尼萨·伊斯兰·马希 Mark Oosterveen 保罗·奥凯利 Mert Kilic
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陈观泰 谷峰 白彪 (Jason Pai Piao) 艾飞 曹达华 尤翠玲
演员：宫野真守 樱井孝宏 花泽香菜 杉田智和 梶裕贵 诹访部顺一 小野大辅 三宅健太 堀内贤雄 中井和哉 山路和弘 山本兼平 高桥伸也 堀越富三郎 柳田淳一 石谷春贵 须崎成幸 滨崎奈奈 菅原雅芳 内野孝聪 小松奈生子 洲崎绫 各务立基 平真澄 鸡冠井美智子 渡边遥 滨野大辉 小泽亚李
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