天后武则天寿宴之际，突然传出“赤目怪物”作乱迷案，武则天命令狄仁杰督办此案。狄仁杰与徒弟陈江桥来到房州调查案件，偶遇同来调查该案的不良人沈青青。三人通过对案件的调查，逐渐靠近“赤目怪物”背后的真相，并由此引发一系列连环事件。在处理这一系列事件的过程中，狄仁杰刚正不阿，将黎民苍生置于首位，表达了一种“天下兴亡匹夫有责”的责任感与使命感，最终成功破获迷案。
窦骁 陈都灵 胡军 王劲松 袁昊 赵樱子 赖艺 董璇 何明翰 姚安濂 刘萌萌 关芯 冉旭 张弓
孙泽源 陈欣予 居来提·库提来 殷沁 李思博 颜嫣 陆烟 糜帅 李乃文 董璇 海一天 何明翰
彭冠英 陈钰琪 富大龙 高瀚宇 陈小纭 王劲松 吴越 董洁 姚安濂 孙之鸿 宋家腾 何明翰 王远达 王婉娟 李智楠
菅纫姿 鲁诺 何明翰 张可盈 林家川
潘毅鸿 朱容君 范梦 辜芷芸
印小天 杨业明 王子菲 范梦
印小天 杨业明 王子菲 范梦 孙栎涵 文曦 戴子翔 胡彩虹 李嘉铭
刘涛 蒋欣 王子文 杨紫 乔欣 王凯 邓伦 杨烁 张陆 吴昊宸 祖峰 陈龙 靳东 张晨光 赵丽娟 王永泉 石云鹏 岳旸 赵千紫 宁文彤 刘敏涛
李念 李东学 高亚麟 马羚 毛俊杰 许圣楠 钱芳 周琳皓 赵海涛 文予琪 王澜 赵丽娟 于珈若 由力 冯钧 梁晓娅 林和平
沈涛 沈腾 贾玲 华晨宇 关晓彤 王源 欧阳娜娜 黄渤 张瑜 郭凯敏 唐国强 六小龄童 欧阳奋强 臧金生 倪萍 赵忠祥 马丽 常远 艾伦 大张伟 沙溢 朱时茂 沈凌 王为念 张明敏 刘铁民 魏翔 黄才伦 蔡明 潘长江 白百何 肖央 郭麒麟 杨迪 付笛生 秦俊杰 徐璐 韩寒 姚晨 郭京飞 杨祐宁 高鑫 张晨光 张越 寇振海 王琳 黄日华 李若彤 周海媚 宋小宝 梁宏达 陈浩民 樊少皇 李鸿杰 潘志文 何美钿 李国麟 刘乔方 吴谨言 张铁林 张嘉倪 苏青 王艳 姜梓新 张晓龙 赵丽娟 赵敏芬 于洋 韩雪 张天
陈建斌 蒋勤勤 雷恪生 倪大红 马伊琍 赵丽娟 王绘春 王辉 高斯 吕中 陆剑民 博弘 张洪睿 谢钢
周野芒 潘虹 茅善玉 陈国庆 王琳 徐祥 高博文 王菊 陈龙 冯玛娅 倪夏莲 安栋 王佳彦 曹可凡 袁鸣 章龄之 战士强 张芝华 张建亚 顾晓东 卞根琴 孔祥东 贾梓乐 钱小昆 陈瀚波 黄英
知夏 董文军 赵芙丽
伊达·梅金·赫林斯多蒂尔 Grímur Hlynsson Þorgils Hlynsson Elín Ósk Óskarsdóttir Hrafn Þráinsson
黄婧仪 柴烨 陈佳宁 黄渲文 王一楠 陈创 王宏伟
托尼·塞尔维洛 安娜·费泽蒂 奥兰多·辛克 马西莫·文图列洛 米尔维亚·马里利亚诺 朱塞佩·盖亚尼 乔瓦娜·圭达 阿莱西亚·朱利安尼 罗伯托·齐贝蒂 Vasco Mirandola Linda Messerklinger Rufin Doh Zeyenouin Simone Colombari Alexandra Gottschlich Lucio Zagaria Francesco Martino Tommaso Amadio Guè Pequeno Shablo Fabrizio Bordignon
蓝苇华 高伊玲 曾敬骅 黄珮琪 朱羿铭 姚淳耀 严艺文 郑有杰
库尔特·拉塞尔 斯科特·斯比德曼 迈克尔·米歇尔 布莱丹·格里森 文·瑞姆斯 达什·米霍克
Martine Saunier
邓光荣 唐菁 胡茵茵 朱铁和 苏杏璇
吴刚 王砚辉 李晓波 朱义 孔庆三 王树军 甫枭虎 李昌元 李晓川 贺云庆 江钰婷 傅小源 冯自立 吴暇 洪昌 张翔华 王蔚佳 丁旋 马纳 杜丽慧 朱新惠 海兴元
李国煌 薛素珊 吉娜 赖宇涵 张承喜 陈俊权
演员：周野芒 潘虹 茅善玉 陈国庆 王琳 徐祥 高博文 王菊 陈龙 冯玛娅 倪夏莲 安栋 王佳彦 曹可凡 袁鸣 章龄之 战士强 张芝华 张建亚 顾晓东 卞根琴 孔祥东 贾梓乐 钱小昆 陈瀚波 黄英
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演员：知夏 董文军 赵芙丽
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演员：伊达·梅金·赫林斯多蒂尔 Grímur Hlynsson Þorgils Hlynsson Elín Ósk Óskarsdóttir Hrafn Þráinsson
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