东胜神州的傲来国花果山的一块巨石孕育出了一只明灵石猴(六小龄童 饰),石猴后来拜须菩提为师后习得了七十二变,具有了通天本领,于是占山为王,自称齐天大圣。玉帝派太上老君下凡招安大圣上了天庭,后来大圣因为嫌玉帝赐封的官职太低,大闹天宫,被太白金星困于炼丹炉内四十九天后,大圣踢翻炼丹炉,炼成了金睛火眼。如来佛祖见局势不可收拾,于是将大圣镇压于五指山下。一晃眼五百年过去了,唐僧被观世音菩萨选为西去取经普渡众生的人,大圣受观音指引,拜唐僧为师,师徒二人踏上了取经的路途。
公元626年,大唐都城长安内突然异象丛生,疑案四起,人心惶惶。大理寺成立调查组,调查这些看似怪力乱神的事件,成员囊括通晓伽罗术的萨摩多罗,超强分析能力的卿李郅,熟练的制造火药并操作连环火枪的黄三炮,精通各类武器的公孙四娘,“人版移动书库”上官紫苏,医学鬼才仵作谭双叶。在接二连三的诡谲案件中,调查组原事实真相,破除坊间迷信。如“地狱古井”村民们正在逃离被诅咒的东水村;“雷公判案”老爷和书生皆被雷公劈死。随着调查逐步深入中,众人渐渐发现,黑伽罗妄想用卑劣的手段企图颠覆和谐的大唐。最终邪不胜正,调查组彻底击碎了黑伽罗的邪恶阴谋。少年们除了那份不变的热血豪情,更多了一份坚定的守护家与国的责任之心。