电影讲述了武周年间，帝京长安接连发生了几起离奇死亡案件。因为死因不明，忠烈祠飞天壁画杀人的谣言愈演愈烈。百姓纷纷认为是天降不祥，人心惶惶。在地方屡破奇案的狄仁杰和神武军都尉谢瑶环奉命一起调查此案，最终不仅破除了谣言，抓住了真凶，还化解了一段二十余年的恩怨。
杜奕衡&瑞娜
杜奕衡 张雪菡 张珹朗
张一山 谭卓 曹磊 杨立新 刘威 于慧 赵亮 六小龄童 杨新鸣 何中华 谭正岩 邢岷山 周九良 张炜迅 张树晨 杨名 杜奕衡 高阳 魏楷峰 刚毅 刘立伟 张喜前 杜玉明
黄劲棠 舒杨 梁小龙
郭子瑜 舒杨 赖晓生 邵老五 岳冬峰 郭晓郭
龚小钧 吴春怡 舒杨 楚晓龙 袁祥仁
朱荣荣 舒杨 文卓
赵文卓 熊欣欣 舒淇 王凯韦 连凯
赵文卓 李呈媛 李欣汝 刘名洋 周航 刘德凯
赵文卓 杨恭如 莫少聪 杨若兮 贾一平 梁静 董晓燕 李勇勇 于月仙 叮当
林峯 胡杏儿 赵文卓
张子璇 聂子轩 张云蕾
王梓宁 文东俊 张子璇 王岗 郑初晨
黄兴饶 张子璇
关芯 李哲豪 张子璇 朱轩熠 张博楠
黄政民 卡梅隆·布莱顿 泰勒·拉塞尔 迈克尔·法斯宾德 艾丽西亚·维坎德 赵寅成
汤姆·霍兰德 赞达亚 萨迪·辛克
黄政民 赵寅成 郑好娟 迈克尔·法斯宾德 艾丽西亚·维坎德 泰勒·拉塞尔 卡梅隆·布莱顿 音文硕 黄锡晶 李尚熙 林玄植 金汉钟 徐范植
维吉尼亚·加德纳 亚当·罗斯 汤姆·布里特尼 哈里特·斯莱特 朱朱·布伦纳 阿塞玛·托马斯 安德烈·卡苏什金 埃纳尔·哈拉尔松 格雷斯·卡罗琳·柯里 乔丹·科尔曼 亚历山德拉·巴特利特
周星驰 元秋 元华 黄圣依
马特·杰拉德 本·阿弗莱克 吉莲·安德森 史蒂文·元 阿德里安娜·帕兹 凯丽·华盛顿 克里斯·加恩 雷·费舍尔 路易斯·赫拉尔多·门德斯 马克·凯森 克里斯托弗·伍德利 Taylor·Cooper Robert·Gatewood Aleksandar·Popovic
约翰·塞纳 杰西卡·贝尔 山姆·理查森 阿图罗·卡斯特罗 泰柔娜·派丽丝 寇瑞·斯托尔 比尔·坎普 格什菲·法拉哈尼 丹娜·奎里拉 丹尼尔·伯哈特 格雷厄姆·哈维 兰迪普·弘达 托尼克·戈格里基亚尼 杰克·奥尔德里奇 吉姆·戴佛提 帕特里克·纽沃尔 Reagan Marum Max Fox Aiden Stoxx Anthony J. Vorhies
梁洛施 文俊辉 洪金宝 白客
基弗·萨瑟兰 艾什顿·桑德斯 索利·麦克劳德 汤米·马丁内兹 奥马尔·查帕罗 劳拉·奥斯玛 弗洛拉·马丁内斯 莱尔德·阿基奥 奥兰多·皮内达 弗雷迪·耶特 塞巴斯蒂安·谢拉 加布里埃尔·卡梅罗 恩佐·莫拉莱斯
黄渤 于适 那尔那茜 陈牧驰 费翔 娜然 吴兴国 韩鹏翼 此沙 武亚凡 夏雨 袁泉 冯绍峰 钱波 马文忠 巴雅尔图 僧格仁钦 艾力库 张艺泷 那音太 刘潮 吴汉坤 百力嘎 刘乐 陈坤 春晓 其勒木格 张雪菡 图门巴雅尔 李泽宇 杨大鹏
孔刘 郑有美 马东锡 金秀安 金义城 崔宇植 安昭熙 崔奎华 郑锡勇 芮秀贞 朴明申 张赫镇 禹都临 沈恩京
姚亦 杜乔 陈相丞 李翰臣 李鹤
演员：黄政民 卡梅隆·布莱顿 泰勒·拉塞尔 迈克尔·法斯宾德 艾丽西亚·维坎德 赵寅成
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演员：汤姆·霍兰德 赞达亚 萨迪·辛克
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演员：黄政民 赵寅成 郑好娟 迈克尔·法斯宾德 艾丽西亚·维坎德 泰勒·拉塞尔 卡梅隆·布莱顿 音文硕 黄锡晶 李尚熙 林玄植 金汉钟 徐范植
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