该片讲述的是未入朝堂前的青年狄仁杰在恋人公孙玉和好友杨卢的帮助下，通过案件调查抽丝剥茧，智破长安城中“庆忌”小妖杀人案，以及勇保家国社稷和黎民百姓的故事。
郑伊健 于荣光 谢天华 贾青 林晓峰 逯恣祯 靳芊芊 王铮 克拉拉 叶无道 邱雨铄 高世名 方平
苏青 邱雨铄 赵茜 寇振宇
保剑锋 克拉拉 孙耀威 贾冰 迟帅 吴孟达 徐冬冬 罗家英 张磊 安琥 钟夫翔 李子雄 周韦彤 邱雨铄 蒋松廷
张丹峰 苏青 邱雨铄 赵茜
吴承轩 王梓桐 崔宝月 康杰
李治廷 黄龄 吴昕 蔡鹭 孙浩辰 刘倬廷 张艺泷 崔宝月 邢硕 周纬 王小山
夏雨 关晓彤 邱泽 刘孜 崔宝月 白举纲 左立 李萌萌
张思帆 叶筱玮 崔宝月 郭威 是之 张新成 肖丰震 赵思 朱昱衡 朱俞衡 柏程俊 宋奕星 赵艺涵 姚宇 初叁 邵帅 叶思伟 何静芳 王嘉
王铭 韩非儿 余梦寒 朱庭北 史卉盈 钱思怡
杨子 梁家仁 韩非儿 朱庭北 沈子乔 许敬文 郑梓婷 李子甜 迟漠寒 周洛伊 李树
姚星彤 朱庭北
孙耀威 韩非儿 朱庭北
程启蒙 钱思怡 张维威 沈陶然 潘彦妃
管栎 屠芷莹 郑齐 李晨晖 崔永炫 何小龙 王雨柔 黄浩雯 张伊君 钱思怡 楚大龙 孙彩纶 余冰慧
徐丁 钱思怡
伊莱尼娅·马赫尼奇 马尔尤塔·斯拉米克 本雅明·科尔内提克
未知
孙重亮 温谦 王荣军 徐维
黄永卓
周润发 缪骞人
Rebecca Creskoff Dennis Farina Saul Rubinek Mark Feuerstein
迈克尔·辛 弗兰克·兰格拉 马修·麦克费登 帕蒂·麦克马科 凯文·贝肯 托比·琼斯 奥利弗·普莱特 山姆·洛克威尔 丽贝卡·豪尔 凯特·詹宁斯·格兰特 霍莉·韦伯
丹·考特斯 Jason K. Allen Stephanie Champion Ponda Frost Lacy Garrison 杰特·尤尔根斯米尔 Beverley Mahood
矢岛晶子 楢桥美纪 藤原启治 一龙斋贞友
广濑铃 野村周平
演员：伊莱尼娅·马赫尼奇 马尔尤塔·斯拉米克 本雅明·科尔内提克
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演员：
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演员：孙重亮 温谦 王荣军 徐维
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