一場百年罕見的蝗災侵襲武周大地，武則天下令運送賑災銀救濟災區。然而押運途中數萬兩白銀離奇失蹤，化作漫天飛舞的金屬蝴蝶消散無蹤。狄仁杰委派親隨趙員鎮徹查此案，自己則喬裝身份深入民間展開調查。在追索線索過程中，狄仁杰與需自證清白的嫌疑人官小柒產生交集，并遭遇賑災銀再度遭劫的危局。隨著調查深入，災民暴動與朝堂權斗交織成網，劫銀案背后浮現出權臣勾結外敵的驚天陰謀。金屬蝴蝶實為特殊鍛造工藝制成，劫銀者利用磁礦地形與機關裝置完成轉移。最終狄仁杰通過破解金屬蝴蝶之謎，在洛水地宮與幕后黑手展開對決，揭露朝中重臣為篡權勾結突厥勢力的罪證。