影片讲述，唐·垂拱四年，南方连续十个月大旱，武则天（徐冬冬饰）召归墟国献龙珠祈雨，在海上运送龙珠的途中，神秘“鲛人”从海中突然出现，大肆杀人并盗走龙珠。因在断案之中舍弃情爱选择法度而痛失所爱，正在酒楼买醉堕落潦倒的狄仁杰（连凯饰）被紧急召集限期破案，与大理寺少卿莫凌飞（尹子维饰）联手探龙宫，查鲛人杀人悬案解大唐危机。
张一山 吴优 常戎 张锦程 王戈 葛铮 张承 白一弘 孙佳雨 张雨剑 杜子名 于笑 李又麟 徐冬冬 门东毅 虞朗 赵雷棋 樊昱君
蒲巴甲 李立群 邵兵 张光北 高天 徐冬冬 司光敏 薛皓文 王泫伊
史磊 陈昊明 王艺诺 徐冬冬 兰海蒙 耶尔凡 张琛 达娃卓玛 李俊霆 漆雕轶柔 刘锡明 曹力 邢岷山
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任达华 麦亨利 克拉拉 钱嘉乐 袁富华 黄德斌 于柏林 吕晨悦 孙毓晗 罗浩铭 胡汀洋 连凯
邱泽 尚语贤 杨谨华 钟镇涛 俞灏明 张艺上 熊黛林 翁虹 邓恩熙 荣梓杉 王宝强 刘昊然 肖央 张钧甯 托尼·贾 杜德伟 吕颂贤 连凯
刘德华 欧豪 倪妮 黄奕 蒋梦婕 郑则仕 刘以豪 赵海燕 李梦男 田丽 张晨光 连凯 张琪 麦长青 赵永洪
杨幂 黄子韬 郭品超 毛林林 杨菲洋 赵文瑄 连凯 祝绪丹 赖艺 李婷婷 李洪涛 付淼 赵楚纶 史文翔 朱泳腾
吴佳怡 王广源 尹子维 赵岩松 陈震 陈妍染 黄科源 王韵涵 张皓宸 李俊霆 王蒙汉 安冬 侯莹珏
陈小春 董洁 尹子维 楚轶男 唐一菲 刘子豪 徐少强 梁家仁 刘永 孙岩
唐禹哲 卫诗雅 尹子维 姚乐怡
杨可忻
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陈键锋 徐冬冬 单明凯 南楚儿 张博楠 陈泽灵 王泽轩 刘官琪
罗立群 黄小超 刘官琪 单明凯 脑门额尔德尼
魏巍 杨玥 苇青 单明凯 谷雪儿 徐冰 刘官琪 董鹏翔 董祁明
庄夏播 陈雯 单明凯
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徐冬冬 连凯 尹子维 杨可 单明凯 刘昊岩 丁音采 马君戈 佟非
黄劲棠 维妮 李丞汐 唐文龙 元宝 苑琼丹 魏小欢 刘昊岩 康恩赫
邓超 李克龙 刘昊岩 贾一平 释小龙 李东翰 杨丽晓 申军谊 吴樾 赵阳 马书良 张春仲 何中华 张春年 于越 洪宗义 姜广涛 涂黎曼 许还山 任希鸿 霍政谚 徐福来 刘长生 房子斌 李建义 林好 章贺 秦丽 邬倩倩 张少华 周中和 葛晓凤 郭军 瞿麟曼 杨蓉 陈倩 薛亦伦 杨雨婷 侯永生 于文仲 关顺田 谢加起 王岚 曾培 高玉庆 张艾 卢映 王泫伊 刘立伟 胡光子 冯鹏飞 韩晓 艾峻迈 杨升 洋光 贾石头 薛文成 李诚洁
唐鉴军 曹桐睿 雷婷 刘洋 王滋润 丁音采 裴松
陶灏景 丞磊 丁音采 金子 何家辉
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