《神探狄仁杰3》分为《凉州案-黑衣社》和《邗沟案-漕渠魅影》两个惊险绝伦、触目惊心的故事组成。故事承接第二部，狄仁杰（梁冠华饰）自连破幽州、并州、蛇灵、江州等一系列大案后，几经恳请，终于得武皇（吕中饰）允准回老家并州修养。然而就像护卫李元芳（张子健饰）所言，这看似颐养天年的平静中却蕴藏着更大的杀机与阴谋。 本部历史侦探悬疑系列电视剧《神探狄仁杰》，已有四部推出，部部故事悬念迭出，情节扣人心弦，《神探狄仁杰5》也即将在2014与观众见面。《神探狄仁杰》系列电视剧不仅融合扑朔迷离的悬疑剧情与恐怖的视觉元素为一身，更加入了李元芳与狄如燕的爱情、狄仁杰与曾泰的师生之情、以及武则天与狄仁杰的君臣际遇等情感戏码，使得本系列电视剧在惊险刺激的段段案件中增添了不少温情色彩。
楚瑜的父亲战死沙场，身负重伤的兄长向她透露此中之事绝不简单，她立誓定要将真相查明。卫家在一场战役中遭遇惨败，卫家仅小儿子卫韫一人存活。楚瑜嫁入卫家，以已逝大哥遗孀的身份展开调查，起初卫韫心怀戒备，在之后的相处中被楚瑜所打动。楚瑜卫韫在此过程中几经生死、情愫渐生。他们历经生死考验，共同抵御外敌，深入调查真相，携手守护大好山河。
冷静理智的法政部高级化验师高彦博（欧阳震华 饰），洞察力过人的他单凭一条头发、衣物纤维便能协助警方破案。但他没有想到的是，妻子的弟弟、身为法医的古泽琛（林文龙 饰）和高级督察梁小柔（蒙嘉慧 饰），都怀疑彦博毒害了自己的妻子。 彦博只好用自己的学习的专业知识证明自己的清白。后来彦博、泽琛、小柔三人都成为了各自领域的精英，一起携手合作揭破了一宗又一宗迷离案件，但谜团还是不断出现，甚至威胁到了他们的生命危险……
韩芸汐身为太医之女，自幼丧母，历经各种磨难，依然保持积极向上的乐观心态。芸汐颇有医学天赋，精通传统医术，却因此遭受各种妒忌和排挤。机缘巧合之下，芸汐嫁给了秦王龙非夜，从此陷入波谲云诡的宫廷斗争之中。芸汐凭借高超的医术、睿智的头脑和善良的内心，为朝中大臣破解剧毒，帮助秦王识破内奸，为全国百姓解除鼠疫之祸，成功救治感染怪病的太子。芸汐不仅以医者仁心的态度深受百姓爱戴，而且协助秦王打破了各种祸国殃民的阴谋诡计，平息了楚氏兄妹倒行逆施的动乱。经历过一系列人生变故，芸汐的医术更为精湛，而且赢得了秦王的倾心爱慕。两人看淡名利，共同钻研医术，最终离开喧嚣的宫廷，归隐山林，过上了与世无争的幸福生活。
