影片的故事依然发生在神都洛阳：城里接连发生怪事，头戴蚩尤鬼面的武士团四处行凶；酒馆外的狐狸通晓人语；皇宫含元殿柱子上的雕龙活了过来；供奉在庙祠的“怒目天王”……狄仁杰既要解开神秘案件的真相与动机；又要想办法面对武后的步步紧逼。
赵又廷 倪妮 尤赖亚·谢尔顿
沈腾 贾玲 华晨宇 关晓彤 宋亚轩 沈涛 茅威涛 刘涛 李小冉 郑恺 杨迪 黄才伦 吴英哲 李海银 张天阳 姜鹏 谭松韵 白敬亭 赵又廷 沙溢 唐九洲 张子贤 张若昀 李庚希 张天爱 赵文卓 赵玉平 元彬 章子怡 黄景瑜 岳云鹏 麦家 黄明昊 虞书欣 胡宇桐 姜广涛 黄家康
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赵又廷 冯绍峰 林更新 Angelababy 金范
郭富城 冯绍峰 赵丽颖 小沈阳 罗子溢 林志玲 梁咏琪 刘涛 孙伊涵 苑琼丹 潘斌龙 陈雅丽 施诗
李小璐 冯绍峰 陶泽如 王庆祥
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胡先煦 李宛妲 冯绍峰 乔振宇 宋宁峰 娜然 那尔那茜 兰西雅 邬家楷 尚铁龙 陈彼得 熊稳稳 橙一杰 刘纯燕 桑平 刘星辰 隋咏良 韩鹏翼 冯粒 刘金龙 黄小蕾 那威 王劲松
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沈腾 范丞丞 林更新 赵丽颖 白鹿
林更新 沈月 李雪琴 张云龙 陈妍希 张大大 吴奇隆 姚琛 陈靖可 李庚希 王鹤润 庞博 张宥浩 邢傲伟 陈冰 侯明昊
刘亦菲 佟大为 林更新 万茜 林一 彭冠英 霍建华 朱珠 吴彼 王名扬 黄羿 夏力薪 于慧 阎青妤 蓝盈莹 陈瑶 吴玉芳 侯长荣 张月 刘钧 高曙光 蒋雪鸣
林俊贤 吴镇宇 刘青云 刘嘉玲 蔡嘉利
高丽虹 刘嘉玲 洪金宝 邓碧云
周润发 刘德华 万梓良 刘嘉玲 李修贤 杨群 柯俊雄 王小凤 成奎安
成龙 张曼玉 关之琳 刘嘉玲
井柏然 宋佳 马思纯 秦昊 陈妍希
丹尼斯·吴 马思纯 陈彦妃 袁成杰 法图麦·天缘 艾丽娅 张芝华 王志华 李国梁 王小红 娟子 席曼宁
张国立 苏有朋 刘学义 蓝盈莹 张新成 苑琼丹 樊少皇 杨志刚 薛凯琪 此沙 李泽锋 陈龙 孙耀威 常远 林允 许凯 毛晓彤 徐帆 马思纯 丁勇岱 许亚军 袁和平 唐嫣 贾乃亮 黄磊 尼格买提·热合曼 李光洁 沈腾 刘涛 秦海璐 杨紫 张若昀 李晨 黄渤 关晓彤 何炅 张晨光 吴樾 王劲松 辛柏青 王乾越 董彦麟 毛坚 孙涛 王其亨 樊锦诗 葛优
霍建华 马思纯 魏大勋 张瑶 林柏宏 文淇 侯佩岑 齐秦
罗根·保罗 佩顿·李斯特 莉亚·玛瑞·约翰逊 卡勒姆·沃西 瑞恩·纽曼 迈克尔·特拉诺尔 斯黛西·达什 马修·格拉夫 罗伯特·甘特 绮尔斯腾·瓦伦 贾纳·温特尼茨 帕特里克·奥沙利文 艾米·帕夫拉特 杰夫·科贝特 劳拉·哈灵
李水诺 付圣钧 李志文
金光民 刘俐儿 宋伟 聂晶磊
曹子辰 石雨晴
埃文·蕾切尔·伍德 迈克尔·艾克朗德 温迪·古逊 考乐姆·吉斯·雷尼 麦克思·明格拉 西蒙·朗莫尔 Elliot Page
徐洁儿 陈炳强 陈欢
Vanesa González Federico Bal Christian Sancho Guillermo Berthold 凯撒·博尔东 Santiago Magari?os
王萌 赵思
卢·费里诺 John Steiner 亚历桑德拉·马提尼斯 Roland Wybenga 里奥·故罗塔
董璇 小小白
罗伯特·德尼罗 肯尼思·布拉纳 汤姆·休斯克 海伦娜·伯翰·卡特
黃錦燊 劉雅麗 廖偉雄 杜少明
演员：罗根·保罗 佩顿·李斯特 莉亚·玛瑞·约翰逊 卡勒姆·沃西 瑞恩·纽曼 迈克尔·特拉诺尔 斯黛西·达什 马修·格拉夫 罗伯特·甘特 绮尔斯腾·瓦伦 贾纳·温特尼茨 帕特里克·奥沙利文 艾米·帕夫拉特 杰夫·科贝特 劳拉·哈灵
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演员：李水诺 付圣钧 李志文
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演员：金光民 刘俐儿 宋伟 聂晶磊
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