武则天登基之前,修建了高达三百尺的通天浮屠。竣工之前,却先后发生命案:工部侍郎贾颐、大理寺卿薛勇相继自焚而亡。监工沙陀称此二人因动通天柱之灵符而遭天谴。大理寺少卿裴东来、武后贴身侍卫上官静儿奉命调查,但国师陆离却指点此案需狄仁杰查办。武后下旨,入狱八年的狄仁杰获释任钦差负责此案,却遭刺客袭击。所幸其早有防备,加之上官静儿陪护,得以脱身。狄仁杰排除了怀疑对象琅琊王李宵,并拒绝了其对抗武后之约。狄仁杰发现,死者身中赤焰金龟之毒,遂带领裴东来、上官静儿夜访鬼市,希望从昔日太医汪驴口中获得真相,不想遭遇埋伏,疑似国师显身,杀手集结,令三人难以脱身。然而,一番缠斗之后,案情似乎有了水落石出的转机……。恐怖分子头目奥马伊·伊德里西被英国特种部队抓获,但在叙利亚和约旦边境进行囚犯转移时被他的妻子简·洛瑞救出。阿迪娜·多诺万上校重组20号分部,以抓获伊德里西和洛瑞。20号分部为追踪他们接连到了北非、匈牙利和克罗地亚,了解到是多诺万招募了洛瑞。洛瑞渗透到伊德里西的恐怖组织,说服多诺万和英国政府资助一个象征性的恐怖袭击,旨在进一步掩盖她的身份。然而,洛瑞在伊德里西的影响下变得激进起来,她袭击了一个平民目标,杀死了一名美国外交官。洛瑞偷走了“阿特拉斯”的副本,这是一个英国和美国行动的数据库,打算将其交给俄罗斯。该季以四人试图逃离俄罗斯人的追捕而结束。。