大唐神都洛阳，一尊蕴含机关奇术的通天人偶离奇失窃，人偶体内藏有乾坤图与天机秘钥，传闻得之可通晓未来。大理寺卿狄仁杰奉命调查，却发现人偶制作师暴毙于密室，尸体旁残留诡异字符。线索指向一个名为“天机阁”的秘密组织，他们企图利用人偶操控朝堂。狄仁杰与助手元芳深入地下机关城，破解五行八卦阵，与傀儡杀手激战。最终发现人偶核心竟是关联天象的精密仪器，幕后黑手竟为宫中内侍。狄仁杰以智破局，揭穿阴谋，守护大唐安宁。