《神探狄仁杰2：诡影神迹》由《天险关河》、《蛇纹之谜》和《赤血江城》三个扑朔迷离、惊险离奇的故事交织而成。《天险关河》发生在盛唐年间。帝国边境陷入战乱，火光冲天。唐玄宗（张旭东饰）派遣狄仁杰（李亚鹏饰）担任边境总指挥，揭开战役失利背后的谜团。《蛇纹之谜》讲述蛇神邪教再次崛起，潜藏的阴谋再度浮出水面，引发了一场生死交锋。狄仁杰与信任的战友李元芳（吴彦祖饰）齐心携手，揭示隐藏在蛇纹背后的真相。《赤血江城》讲述江州频繁发生惨案，狄仁杰和李元芳捕获福尔摩斯-式的故事，他们必须巧妙解决种种困境，找出真正的凶手，保卫江州百姓的安全。