《狄仁杰之雷火玄龙》讲述了唐朝独秀才狄仁杰接手了一桩连环爆炸案件的故事。狄仁杰伙同女法医小燕子、特工阿神，调查案件过程中发现，被暗中控制的神秘组织“玄龙会”在幕后操纵了这起案件，并试图挑战朝廷的权威。
为了揭露真相，狄仁杰利用聪明才智和精湛的武艺，与“玄龙会”展开了一场惊心动魄的合围战。
在全剧高潮迭起的情节中，一段朝廷特工冒险故事也随之展开，最终狄仁杰阻击了“玄龙会”的阴谋，巩固了唐朝的安全和稳定。
电影的故事发生在唐朝期间，国家面临了来自于吐蕃的威胁。为了维护朝廷的安全和稳定，唐朝第一名侦探狄仁杰（由饰演）接到了调查吐蕃人阴谋策划谋刺著名画家吉狄马加（饰演）的命令。
在调查期间，狄仁杰发现了阴谋的复杂和危险。他追踪到一伙吐蕃残党，而这伙人正策划用“龙（玄龙）”的力量来摧毁唐朝。这个“龙”实际上是经过神秘技术改造成的巨型武器，可以操纵雷电攻击目标。吐蕃残党用这个武器威胁皇室，希望能换取唐朝文化和资源。
狄仁杰一边调查吉狄马加的谋刺案，一边努力追查吐蕃残党的情报。他聪明智慧、勇气顽强，逐渐找到了吐蕃人策划罪行的证据。通过和他的伙伴（扮演阿波罗的饰演）的合作，人们最终发现和摧毁了用来操纵雷电的“玄龙”。
在这个过程中，狄仁杰还跌宕起伏地经历了不同的感情。他面对着来自皇帝的压力，也有意识地在与一位美国留学生莫少男（饰演）之间产生了感情。尽管狄仁杰经历了重重的困难和挑战，但他最终通过坚定的决心和不懈的努力，成功地防止了吐蕃人的计划，帮助唐朝度过了这一时期的风波。
