南雁在日出時果然看到了那名女子所說的黃金谷，而狄仁杰幾人也尋到了南雁。南雁將自己發生的事情告訴了狄仁杰并帶領他們尋找黃金谷的所在之地。元芳和沉玉在前方尋到了一個山谷的入口，入口的石門緊閉，上邊用波斯文寫著要進此門必須要先答對問題，狄仁杰靠著自己的才智答對了這個問題，可沒想到的是進入此門后迎接他們的又是另一個問題，無認此題是否答對，他們都將命喪于此。元芳幾人看著這個陣仗想要硬闖過去，狄仁杰只道目前還不是他硬闖的時候，他再一次憑著自己的聰明才智過了此關。
眾人都進入了黃金谷，黃金谷內還是遍地都有白骨的痕跡。而這時，他們也發現了就在他們的對面，有一個身穿白衣的女子。南雁認出了眼前的這個女子就是劫持她的人，而易大洪看到這名女子反應也頗為強烈，隨即他便想起了之前所有的記憶。原來，這名女子竟是他十八年來苦苦尋找的妻子。
十八年前，他的妻子剛剛懷孕，他動了念頭便到黃金谷中去尋找黃金，結果在谷中他遭遇了一件怪事以至于困了他數月，而當他重新回到家里的時候，南雁已經出生了。他被一伙面具人所追殺，面具人隨著他追殺到了家里，他的妻子就是在這場混戰中被抓走，只留下了他與南雁兩人，從此后他便因過度傷心就將黃金谷的這段往事全忘了。
狄仁杰詢問易大洪當年所發生的怪事究竟是何事，易大洪只道狄仁杰既然已經來到了這山谷不妨就自行體驗下，當年之事他無法用言語形容出。但他能確定的就是眼前這個女子的相貌是他的夫人傾城。
狄仁杰內心深處覺得沈飛云一個尋父，易大洪一個尋妻，這一切都是為了將他引誘至此尋找太陽鳥，他必須要解開這謎團。眾人來到傾城的面前，傾城知曉了他們的來意，她回答了狄仁杰的兩個問題，他們在這里是為了等待，而他們的命運則是必將得到這個終級的答案，而這個答案她相信狄仁杰心中也有所了然。
狄仁杰聽完之后便問起了太陽鳥一事，傾城只道這個問題她難以回答，只有她的主人才可以為他們解答。話畢，傾城便帶領他們來到了黃金谷的黃金宮殿，他們自行進入了這所黃金宮殿。黃金殿內兩旁皆有栩栩如生的金人雕像，而這所宮殿的主人便是麗綺絲公主。
狄仁杰道明了自己的身份和來意，麗綺絲公主告訴了他太神鳥就在黃金谷內，需要他們自己去尋找。而她上前一一審視了他們當中的每一個人，她看到沈飛云時竟用胡語和沈飛云交流了起來，還有易大洪看到麗綺絲公主的神情也變得十分異常。狄仁杰暗中觀察到著麗綺絲公主對每個一人的表情和反應，他深深知曉他們這幾人當中一定有人與麗綺絲公主有所關聯，而最后他們離開宮殿前，麗綺絲公主給他們唱了一首有關于太陽鳥的歌。
離開宮殿后，狄仁杰向傾城打聽起了沈布衣一事，傾城一聽到他們要找一位姓沈之人便帶著他們來到一石屋。元芳先與傾城兩人率先進入石屋，可傾城一進入到里邊就消失不見，狄仁杰聽此便馬上和其它幾人一起進入小石屋。這間石屋是一間畫室，畫室上所掛著的圖畫都極為珍貴精美，狄仁杰認出了這些圖畫乃是波斯國的細密畫，中原鮮少有這種畫，而沈飛云一看到畫像更加是堅定地認為這些圖畫乃是自己的父親所畫。
正當眾人都在觀察圖畫的時候，一石門突然打開，幾人順著這個石門進去便聽到了一個男人的聲音。眾人尋聲而去結果發現那個男人竟是沈飛云的父親沈布衣。沈布衣此時已經瘋癲至極，他一聽聞沈飛云的名字十分激動，結果卻因過度激動引發了舊疾，突然死亡。
狄仁杰安撫了沈飛云后，他在沈布衣的手中發現了他緊緊攥著的食鹽。而沈布衣所處的這間房間也是一個小畫室，里邊顏料齊全，狄仁杰讓元芳將沈布衣所畫的畫像揭開，結果發現沈布衣的畫像上竟是一個婀娜多姿的女子。
易大洪看到沈布衣畫像上的女子便一眼認出了這個女子。正當狄仁杰要問清女子的身份時，傾城卻走了進來。傾城告訴眾人這畫像中的女子便是麗綺絲公主，麗綺絲公主就是波斯薩珊王族流亡的公主，上天不僅僅給予了麗綺絲公主驚世的美貌，還賦予了她冶煉和鑄造黃金技術的本領。可這種美貌和本領對于世人而言卻是一種災難和禍害，沈布衣便是最好的例子。
沈布衣當年進谷便被公主的美貌所吸引，他本身長相英俊再加上他畫功了得，便深得公主的喜愛，獲準他居住于谷中，和波斯畫師學習細密畫。剛剛他們在畫室中所見到的圖畫便是沈布衣當年所畫，可后來沈布衣對公主的癡迷太深，竟私藏了公主最喜愛的一幅畫。公主知曉之后勃然大怒，當下便命人毀了沈布衣的雙眼并將他驅逐出谷。
沈布衣離開谷后也曾強令自己擺脫對公主的癡迷，為此他還將自己囚禁在一潮濕幽暗的蛇舍中，但這依然擺脫不了癡迷的煎熬，于是數日之前他又偷偷潛回谷中，帶著這一幅畫像前來找她，想讓她將此畫像交給公主以挽回公主的心。她深知公主的脾氣，公主定是不會饒恕于他，所以她才將沈布衣藏匿于此處，沒想到最終他還是死在了黃金谷內。
沈飛云想將沈布衣的尸體帶回安葬，傾城卻說沈布衣在入谷時已經立誓他要死在黃金谷，因此沈布衣的后事她自會料理，這才是對沈布衣的尊重，而且沈布衣還要在此繼續等待。說罷，傾城便帶著他們走出了畫室，向他們指明了出谷的道路。
南雁和易大洪看著眼前的傾城想上前相認，可傾城卻十分無情不肯相認便轉身回了畫室。南雁不解傾城為何不肯與他們相認，易大洪只道這一切都怪自己，可他卻不肯將事情說出來，只告訴南雁日后他定會慢慢告訴她。
眾人踏上了尋找黃金鳥的路途，易大洪想起麗綺絲公主用胡語和沈飛云交流一事，他再次懷疑起沈飛云就是殺害大魁的兇手。沈飛云只道他并非是殺害大魁的兇手，而公主和他說所的也都是關于夢想的話，他自己也十分納悶為何公主會找他說這些。狄仁杰問起了沈飛云公主所唱的那首歌的含義，沈飛云將大致的意思說了出來，但其中也并無任何奇特之處。
夜晚，幾人在山谷樹林中歇腳，易大洪和狄仁杰討論起了黃金谷一事。他們在黃金谷中的所見所聞對他們調查齊大魁之死非但沒有半分幫助，而且還疑點重重。如果沈布衣是瘋癲之人就不會給他們留下蛇盤畫暗示他們，可他們一進入黃金谷后沈布衣卻真的瘋癲了還立即死亡，他認為他們當中必定有人是J細，此人把他們的行動和蹤影都透露了出去，所以在他們進入黃金谷后沈布衣就被弄瘋，然后被殺人滅口，而這個J細他覺得就是沈飛云。
易大洪分析得頭頭是道，沈飛云又義正言辭地為自己辯解，兩人相互爭吵了起來，看著眼前這產生矛盾的兩人，狄仁杰內心只覺得這一切極有可能是一場苦肉計。易大洪堅決認為沈飛云是兇手想要拿下他，狄仁杰告訴易大洪，他所想的這一切自己也想到了，此行他就是明知山有虎，偏向虎山行，更何況這一切只能說明沈飛云確實是有嫌疑，而不能妄下定論。
第二日，狄仁杰幾人醒來后發現了眼前的山峰十分閃耀，他想起了公主所唱的那首歌的內容，他認為這極有可能與太陽鳥有關。于是他便帶領著眾人前往山峰的最高處一探究竟，山峰最高處有一個殘缺的石亭，石亭上嵌了玻璃，玻璃在光的照射下便閃閃發亮，狄仁杰認為這就是他們在山下所看到的那個亮光。
狄仁杰再次根據那首歌的內容發現了線索，最終他們在樹上找尋到了黃金鳥蛋。找到了黃金蛋就意味著找到了太陽神鳥，他們與對手最后一場較量的序幕也緩緩拉開。狄仁杰認為當務之急就是把黃金鳥蛋送往神都，可這里到神都路途遙遠，所以狄仁杰決定把黃金鳥蛋先運回沉家堡再作打算。
狄春也到了沉家堡，狄仁杰把黃金鳥蛋安置在了酒窖之中，其間他觀察到易大洪看向黃金鳥蛋的眼神有異。待眾人都回到房間后，狄仁杰讓狄春立即趕往神都，把這個消息報告給武皇、太平公主和達斯坦，讓武皇派親信衛隊前來護送這個黃金鳥蛋回神都。
事情一步步的發展已經到了狄仁杰收網的最佳時機，這個黃金蛋極有可能就是太陽鳥。狄仁杰認為此時他們只要收緊網繩，小心謹慎，這黃金蛋就會變成他們的戰利品，太陽鳥的秘密也會真相大白。而反之，如果他們此時走錯一步，他們就會成為這砧板上任人宰割的魚。他將自己的計劃暗中告訴了元芳，讓元芳按照計劃行事。
夜晚，易大洪在房間內遇到一鬼鬼祟祟之人一直敲著他房門，他順著那人的身影出來查探。結果卻發現此人沒了蹤影，反倒出現一個令他倍感吃驚之人。
易大洪跟隨黑影出來后卻發現眼前的人竟是小丑，他倍感驚訝卻又十分害怕，他向小丑承認了自己殺了他一事。小丑離開后又出現了黑白無常，再加上外邊的天氣電閃雷鳴，易大洪更加害怕，他向黑白無常承認了自己就是殺害小丑和大魁的兇手。
黑白無常聽到了易大洪的招認后也露出了身份，原來他們竟是狄仁杰李元芳所扮演的，而小丑則是沉玉扮演。沉玉想不到易大洪竟然賊喊捉賊，他居然是殺害小丑和大魁的真兇。易大洪不解狄仁杰為何會懷疑到他的頭上，狄仁杰只道自己從一開始就已經懷疑他了，只是一直沒有證據這才沒有行動。
易大洪將他與黃金谷的一切事情都說出，他其實并沒有失憶過，而且他也一直知道傾城就在黃金谷內。十八年前，他無意中進入到黃金谷，當時他就被麗綺絲的美貌所吸引，后來他在谷內偷了黃金片，私自打造金鎖被麗綺絲發現，麗綺絲將他趕出了黃金谷并派人追殺他，就連傾城也被他們擄走。
小丑與他是一起從黃金谷出來的，他們都深深癡迷于麗綺絲的美貌，他出于同情便暗中給小丑施了迷心之術，讓小丑忘記黃金谷中的一切。此后他便帶著小丑四處流浪漂泊，就是為了躲避麗綺絲的魔咒。可就在那個電閃雷鳴之夜，沈飛云的出現竟讓小丑恢復了記憶，他與沈布衣長得極其相像。為了不讓小丑泄露黃金谷的秘密，他便將小丑殺害。
至于殺害齊大魁是因為齊大魁發現了沈布衣藏身的蛇舍，他怕齊大魁泄露了沈布衣的藏身之所，所以他也殺了大魁。狄仁杰聽此以為沈布衣是被易大洪所藏起來，可易大洪卻道這只是沈布衣為了擺脫自己對麗綺絲的癡迷，所以他才把自己關于蛇舍之中。因為同病相憐，他這才一直在照顧沈布衣。
狄仁杰對于易大洪的這一番說辭并不相信，反之他還知曉了易大洪真正的目的是黃金蛋。他隨著自己來到神都后，先假借尋找妻子傾城，避開了有關于建造天樞的一切市井傳聞，而暗中卻秘密注視著神都朝野上下的任何動向。當南雁幾人重新到沉家堡后，易大洪又再次臥底到了自己的身邊，并通過種種的線索把自己引到了黃金谷內，想通過他來獲取黃金蛋。
齊大魁之死也有著一石三鳥的作用，不但將狄仁杰引向了黃金谷，而且還想排擠沉玉和沈飛云出局。狄仁杰此時還將易大洪的計劃都弄清楚了，易大洪是想要一邊煽動武則天建造天樞，一邊利用朝廷的力量去奪取黃金蛋。一旦武則天的天樞建成，而黃金蛋卻為他所掌握，天樞沒有了黃金蛋就會成為了一堆廢料，變成勞民傷財的話柄，成為了歹人造事的口實。而他們就恰好可以利用自己制造的口實煽動百姓的怨氣制造混亂，待時機一到便振臂造反，然后拿出這枚黃金蛋，借助天樞的神力奪取天下，改朝換代。易大洪聽完后對自己的計劃供認不諱，狄仁杰讓沉玉將他暫時關押在房間內，而南雁此時也知曉了自己父親的所作所為，幸虧元芳一番安撫她這才情緒得以平復。
第二日，易大洪自殺于自己房間內，死前還留下了一封遺書，狄仁杰確認過現場之后便讓元芳陪著南雁將易大洪的后事料理。易大洪出殯當日，傾城前來沉家堡。她此番前來是奉了麗綺絲之命來提醒狄仁杰一事，其實這太陽神鳥并無神力，若要國泰民安，國運昌寧還須與民休養，體恤百姓。狄仁杰想讓她與自己一起前去神都勸諫武皇，傾城一番婉拒后便離開了，而就在她離開之前，狄仁杰確定了她就是南雁生母的身份，可傾城終究還是不肯認南雁。
夜晚，一神秘黑衣人正在挖掘著易大洪的墳墓，確認他的尸體。另一邊，神都內武懿宗等人都收到勝使情報，圣神降世，要他們都齊聚于西林寺。西林寺內，武懿宗正詢問勝使現勝蚩伶現身在何處，而當勝使轉過身來后，武懿宗卻大為吃驚。
朝堂上，各地官員都傳來喜報，武則天聽此頗為欣慰，百官也都認為這是依靠天樞之神力。而狄仁杰此時也將黃金鳥蛋獻上，武則天十分歡喜。