為了查驗小公主的死因，狄仁杰仔仔細細檢查著嬰孩的尸體，發現她雖然死了一天，但脖頸上的痕跡依然存在，紅巾不禁猜測著，難道小公主不是被掐死的？狄仁杰認為這很有可能是兇手的障眼法，以此嫁禍給武媚娘。
大雨滂沱，武媚娘可憐巴巴地舉著傘站在雨里，看著甘露殿望眼欲穿，可皇上卻在殿內與蕭淑妃下著棋，根本沒有理會武媚娘，這不免令武媚娘十分傷心，蕭淑妃趁機在旁邊落井下石，勸告皇上不要與武媚娘走得太近，以免惹得群臣有怨氣。就這樣，武媚娘聽著皇上與蕭淑妃的歡笑聲，在雨中難過地默默離開。
王皇后派人給許敬宗送了錢財，想以此收買許敬宗，一起對付武媚娘，可是，許敬宗卻十分看好武媚娘，他堅決地拒絕了王皇后的示好，準備站在武媚娘這邊。武媚娘離開甘露殿，又前往中書省，想求往日相識的幾位大人幫忙，可是卻吃了個閉門羹，武媚娘深感人情冷暖，獨自郁郁寡歡地回到鳳琴殿。
這時，狄仁杰帶著墨雨和紅巾前來探望，武媚娘心中郁悶，以為狄仁杰也是拜高踩低之輩，狄仁杰趕緊說清楚緣由，好言安慰，他突然發現鳳琴殿中的炭火有些蹊蹺，得知小公主去世時，碳爐正好就擺在旁邊，不禁陷入了沉思。武媚娘一直對徐婕妤頗有忌憚，認為是徐婕妤的鬼魂回來了，狄仁杰看著墻上的畫像，徐婕妤身姿曼妙十分楚楚動人，難道真的是這自殺的美人，給鳳琴殿帶來了種種不祥？
說到這里，武媚娘的侍女六月開口，她稱自己和武媚娘都曾經看見過徐婕妤的冤魂，十分猙獰可怕！狄仁杰感到匪夷所思，他準備今晚留宿在此，好好見識一下徐婕妤的鬼魂。這晚，武媚娘難以入睡，她反復想著皇上對自己冷淡的態度，不禁心神不寧，恍惚之中，武媚娘喃喃自語起來，而一旁的狄仁杰也突然陷入了幻覺之中，他仿佛看見畫像上的徐婕妤緩緩走了下來，聲嘶力竭地哭喊著！這一切如此可怕，狄仁杰被眼前的“女鬼”刺激得發狂，幸虧墨雨和紅巾及時趕到，救下了他。
當狄仁杰醒來時，對自己剛剛的遭遇產生了懷疑，他不相信世界上真的有鬼魂，認為是中毒所致，但是，這毒藥究竟是怎么下到人體中的呢？另一邊，蔣昊辰在向潛龍王稟告朝中的動靜，潛龍王認為有了狄仁杰的幫助，武媚娘一定可以化險為夷，他的話里話外都透露出對狄仁杰才華的贊賞，令蔣昊辰心生不滿。
蔣昊辰以狄仁杰查案辛苦為由，特意將慕容清從牢獄中放出，讓她暫且協助狄仁杰破案，狄仁杰雖然吃驚，但還是與慕容清一起查閱古籍，共同努力。武媚娘此時卻陷入了悲哀不能自拔，她不愿接受女兒去世的事實，總是想逃避現實，狄仁杰拼命勸說，準備找出讓武媚娘神思恍惚的根源。
于是，狄仁杰走到徐婕妤的畫像前，一把拽下了畫像，發現后面生長著許多草菇，這是一種令人可以產生幻覺的草菇，所以才會讓大家產生看見鬼魂的幻覺。狄仁杰吩咐墨雨收好這些草菇，也許以后會派上用場。
狄仁杰認認真真地分析著目前的情形，在出事那天，只有王皇后出入過鳳琴殿，看來，王皇后具有很大嫌疑。狄仁杰更懷疑的人是六月，因為這個婢女在小公主出事當天，竟然十分巧合地離開了鳳琴殿，去尚宮局辦事，而且作為武媚娘的近身婢女，六月雖然接觸草菇，卻沒有中毒很深，只是輕微的精神恍惚，這說明六月可能早已背叛武媚娘，成為了別人的棋子。
狄仁杰前去見許敬宗，只見許大人一副正直的模樣，堅稱愿意相信武媚娘，不會站在皇后那邊，此舉令狄仁杰十分欣賞。為了扳倒王皇后，狄仁杰出了一個計謀，讓許敬宗假裝向皇后投誠，以此獲取王皇后信任，暗中調查真相。
于是，許敬宗趕緊來到王皇后宮中，十分殷勤地向其示好，王皇后心思愚蠢，還以為許大人真的對自己死心塌地，臉上滿是得意洋洋的神情。此時，紅巾扮作許敬宗身邊的侍女小紅，呈上了一份上好的糕點請皇后品嘗，王皇后命人拿銀針驗過無毒后，這才放心地食用，發現這點心的味道竟然美味無比，王皇后便將其收為自己的侍女，可是她萬萬沒想到，如此一來，正中了狄仁杰設下的圈套。
另一邊，武媚娘聽從狄仁杰的計謀，假裝瘋瘋癲癲，以此讓王皇后放松了警惕，而紅巾則投其所好，專門拍王皇后的馬屁，哄得皇后心情大好，得意忘形，而且，紅巾還暗中給王皇后下了毒，讓她逐漸神志恍惚，開始出現了幻覺。
皇上此刻卻與蕭淑妃嬉笑下棋，皇上看著眼前的如花美人，許下承諾，以后會封蕭淑妃為貴妃，令淑妃趕緊跪地謝恩。這時，狄仁杰前來匯報案情進展，他向皇上稟報了草菇一事，皇上大為震怒，但是若想定皇后的罪，必須要鐵證。
這晚，狄仁杰和墨雨假扮成閻羅王和無常，讓皇上在暗中查看，兩人將一處房間布置成了地府模樣，由紅巾將王皇后引過來，這時，空中忽然傳來嬰兒啼哭聲，王皇后十分驚恐，本來就精神恍惚的她更是戰戰兢兢，竟然以為自己真的來到了陰曹地府，在“閻羅王”的恐嚇下，王皇后只得承認了自己殺害小公主的罪行，還供出了元一道長。
狄仁杰心中疑惑，元一道長為人善良，怎么會幫王皇后助紂為虐呢？這時，皇后經受不住恐嚇，一下子暈倒了，皇上和狄仁杰便裝作什么都沒有發生，將暈倒的皇后送回了寢殿，使得王皇后以為剛剛發生的一切都是自己的錯覺。而且，皇上還佯裝生氣地將紅巾趕出了宮，既讓紅巾脫了險，又給狄仁杰時間去調查元一道長。
如此一來，皇上明白了武媚娘的委屈，他趕緊去安撫美人，武媚娘見到皇上回心轉意，心中十分感激喜悅，有情人解開了心結，皇上急于還武媚娘一個清白，而武媚娘更希望皇上能保全自身，千萬不要與大臣們起沖突。
在朝堂之上，大臣們聽說皇后昨夜暈倒了，都以為皇后是被武媚娘所連累，紛紛請求皇上趕緊賜死武媚娘，一時間人言如沸，只有閻立本據理力爭，為武媚娘說話。皇上聽著大臣們的言辭，想起武媚娘受的種種委屈，心中十分憤怒，但為了大局著想，也為了能找到皇后行兇的鐵證，他只好忍氣吞聲，但雪上加霜的是，陳碩貞在睦州起兵造反，現已攻克了睦州！皇上聽到這個壞消息，不禁當場暈倒。
萬幸的是，皇上并沒有大礙，只需要安心靜養，不能過度操勞。當皇上醒來時，趕緊打聽陳碩貞是什么人，結果意外得知，此人竟然是一名女子，皇上更加大驚失色，區區一名女子怎么有如此能耐？這時，濮王前來覲見，將回魂丹贈與皇上服用，又多加勸慰，令皇上心中寬解不少。
濮王告訴大家，陳碩貞能夠帶動睦州造反，繼而就能帶動江南造反，這實在是太過于可怕！而且，睦州叛亂是因為民不聊生，南方田地大部分都為貴族所有，那些隴西貴族為非作歹，所以逼得農民們不得不反。濮王推薦崔義泫去平定叛亂，經過他的巧舌如簧，皇上同意了濮王的舉薦，命令崔義泫為大將軍。
狄仁杰不明白，濮王殿下從來不參與政事，為何這次強力舉薦崔義泫呢？閻立本倒是覺得這是個好機會，可以挫一挫長孫無忌的銳氣。當討論到小公主之死時，狄仁杰忽然茅塞頓開，王皇后雖然有殺害公主之心，但符水只能在公主脖頸上留下痕跡，卻不至于殺人滅口，唯一有機會殺人的就是六月，所以六月的嫌疑最大，她才是幕后真兇的幫手！
想到這里，狄仁杰趕緊準備去捉拿六月，結果意外得知六月被人殺死了！在她死去的時候，手里還緊緊地攥住一枝玫瑰花，狄仁杰明白，是有人在陷害武媚娘，想把六月的死嫁禍到武媚娘頭上，可這幕后兇手到底是誰呢？很快，長孫無忌也得知了六月被害一事，聯想到小公主被殺，他不禁開始懷疑到王皇后的頭上，可是，長孫無忌是王皇后的親戚，他自然要幫助皇后思考逃脫罪責的辦法。
狄仁杰提前告訴皇上，恐怕有人要利用六月的死來陷害武媚娘，皇上很不明白，武媚娘不過是一個弱女子，怎么就這么招人憎恨？狄仁杰一針見血地指出，就是因為皇上寵愛武媚娘，這才為她招來了殺身之禍。兩人正在說著話，長孫無忌和褚大人送來了眾臣的請辭書，大家眾口一詞，稱皇上過于袒護武媚娘，導致皇后心神不安，所以眾臣懇請陛下處決武媚娘！
皇上大驚失色，迫于壓力，他只好給狄仁杰最后兩天時間，如果狄仁杰沒有成功破案，那么，皇上也無法保全武媚娘。如今，時間緊任務重，狄仁杰感到肩上的責任十分沉重，他并沒有十足把握破案，希望不要連累墨雨和紅巾，所以忍痛將這二人趕走了。