蓬莱县接连发生几任县令离奇身亡的惨案，朝廷急命狄仁杰前往查勘。然而狄仁杰刚抵县城，新的命案便再次上演，更有蒙面刺客暗中行刺。危急关头，县尉武勇出手相救，其看似巧合的救援却让狄仁杰敏锐地察觉到了县丞的可疑之处。
正当调查深入之际，县丞却突然暴毙于家中，所有线索都指向了那片诡谲的迷雾森林。狄仁杰追入林中不幸遭遇埋伏，幸得神秘铁手相助才死里逃生。顺着县丞留下的蛛丝马迹，调查发现东瀛人行踪鬼祟，就在准备实施抓捕时，对方竟当场杀害白员外后仓皇逃窜。
白员外的小妾白凤随后主动要求住进县衙，而武勇傍晚带回了被杀的东瀛人尸体，洪姑娘却在此时离奇失踪。夜晚狄仁杰复查东瀛人尸身时发现重大疑点，随即布下圈套，成功擒获企图再次行刺的白凤，并从其口中得知真相仍藏在迷雾森林深处。
狄仁杰率众包围森林中的真凶，震惊地发现幕后黑手竟是此前多次“救命”的县尉武勇。事情败露的武勇恼羞成怒，誓要杀掉狄仁杰灭口，最终在众人的合力围剿下被当场格杀。随着武勇伏诛，这桩笼罩蓬莱县的连环血案终于水落石出，恢复了当地的安宁。
