北宋仁宗年间，汴河河畔突现水怪作乱，开封府急派带刀侍卫展昭追查真相。殿前司都虞侯邓车心怀鬼胎，强行安插侄子邓六郎混入办案队伍，意图暗中操控局势。经过缜密推断，众人发现所谓水怪实为精妙机关所制，并非自然生物。
在邓六郎的引荐下，调查小队前往机关圣地“乾坤宫”，拜访享誉天下的机关大师“胜鲁班”。此行中，他们偶遇了年轻聪慧的女子公输灵，并得知更多关于机关傀儡的线索。为了追寻制造者，一行人深入地下鬼市，试图寻找售卖机关的神秘商人。
在鬼市的激烈交锋中，他们遭遇了一名诡异的无脸人袭击。公输灵在打斗中震惊地认出，这名杀手竟是幼时叛离家门的亲生哥哥公输清。原来，恐怖的机关兽正是公输清亲手炼制，而他此次行动是受邓车指使，意在行刺皇上。
危急关头，公输灵挺身而出，替展昭挡下了致命一击，最终香消玉殒。目睹妹妹为护他人而牺牲，公输清终于幡然醒悟，痛悔不已。他当场指证了邓车的所有罪行，揭露了这场针对皇权的惊天阴谋，让真相大白于天下。
