武周年间，十几年对突厥的战争结束了，天下太平举朝欢贺。突厥使团终于到来，为了表示诚意，还献上了一枚价值连城的多宝珠。武则天则将长乐亲王李永之女，翌阳郡主李青霞嫁给吉利可汗，以示永久和亲之意。
在使团逗留期间，长安接连突发了几件举国震惊的大案。先是关押朝廷要犯的土窑离奇失火，被秘密关押的犯人刘金失踪。而刘金手中掌握着一份关系到江山安全的重要名单，这份名单一旦落到逆党手中，天下将会大乱。接着，是随使团和亲的郡主和随嫁的美女、侍从及护卫突然遇刺，议和使团趁乱出城后已不知去向。再就是甘南道六百里加急文书送到，言称前来议和的突厥使团刚一入境，就全部被杀死在戈壁之中，只有迎护使团的护卫队队长李元芳一人下落不明。
一支庞大的匪徒队伍，竟然在朝野众目睽睽之下，假冒使团混进长安，而且到了朝上议事，气焰如此嚣张，朝廷无安全可恃。一百四十六人组建的突厥使团，一百二十人的卫队，竟然全部被害于道，郡主遇刺身亡，一旦吉利可汗得知，刚刚熄灭的两国战火必将重燃。严峻的内忧外患令武则天忧思如焚，心身憔悴。她一面紧急布置边防战备，在全国范围内通缉刘金、李元芳，一面急调被贬为彭泽县令的狄仁杰进京火速破案。
湖州郊外，狄仁杰与护卫李元芳正在乡间暗查民情，二人来到县衙，看到县令曾泰正在审案，案子是一天之内附近接连发现两具尸体，两个被害人有一个共同的特点，他们都是长安人，死前都自称姓吴，都是在湖州被害，却都没有身份文牒，罪犯现场也没留下一丝可供分析的线索，那么这起真正的无头案是怎么破的呢?这其中，牵扯到了多年前的越王李贞…
注:原版《武朝迷案》中《蓝衫记》共有十集，后来在央视版的《神探狄仁杰》中《蓝衫记》为九集。爱奇艺版《神探狄仁杰》与原版相同，为10集。
武周时期，剑南、陇右、河东等四道十州同时发生了恶性案件，死了七十八条人命，各地官府在勘查现场时，没有发现任何有力的线索，只在案发现场发现一幅用鲜血图画的滴血雄鹰。经过在官道以及江家庄的一番探查，狄公终于查出了凶手，同时也揭穿了"无头将军"的秘密。然而，幕后元凶另有其人......
注:原版《武朝迷案》中，此案共七集。在央视重制的《神探狄仁杰》中，此案被缩减为五集，其中的"恩济庄"、"江"姓也分别被改为"永济庄"、"简"姓。爱奇艺版《神探狄仁杰》将此案为七集，与《武朝迷案》版相同。
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