一连数日大雪未歇，自狄仁杰(周一围 饰)从地宫出来后，始终陷入昏迷。曹安(王丽坤 饰)怀疑狄仁杰是被祭坛影响，提出要连夜离开书馆。李淼(李乃文 饰)安排弟子将狄仁杰抬上马车，曹安独自驾车。狄仁杰梦中见曹安离去，醒来只见马荣(凌孜 饰)和乔泰(姬他 饰)，唯独没有曹安身影，光有一张字条写着：“车轴已断，我去寻人”八个字。

狄仁杰感觉不对劲，怀疑曹安有危险。果然，客栈里疯癫的阿婆认出曹安捡的木剑，情绪变得异常激动，大喊孙子“魏小宝”的名字，引起狄仁杰的注意。曹安曾在羊皮册里看见关于献祭孩童的记载，狄仁杰抬头发现天有异象，立即与马荣、乔泰返回朝云书馆。

此刻书馆内异常安静，三人躲在正殿角落，目睹一众弟子身着黑袍进入地宫，狄仁杰尾随其后。弟子林树(许京川 饰)站在正前方，带领大家低头祷告，口中念着晦涩难懂的咒语，眼神充斥着邪恶贪婪，与平日大不相同。

随后狄仁杰凭着记忆找到地宫牢房，发现失踪的男童魏小宝。正当他挥刀劈砍锁链，李淼从旁边走出来，承认自己杀死崔浩然，囚禁了曹安。但他还不等狄仁杰靠近，挥手撒了烟雾就掠走魏小宝，消失得无影无踪，只能听见他的声音。

马荣和乔泰一路厮杀冲进地宫，来时没有瞧见曹安，倒是在书斋的桐油坛子发现老头尸体。此时又来一群弟子挡住去路，马荣和乔泰负责断后，狄仁杰则是赶往真正的祭坛，打断了李淼的祭祀仪式。

为此李淼恼羞成怒，拒不交代曹安身在何处。狄仁杰追问无果，只见李淼服毒自尽，临终前嘲笑狄仁杰就算找到曹安，也只是她的一具尸体。狄仁杰意识到曹安性命垂危，心中焦急万分，却又努力让自己保持冷静，通过回忆推理出位置，终在一面墙洞里发现曹安。

幸好马荣和乔泰及时赶来，三人合力凿开墙体救出曹安，本来意识模糊的曹安逐渐恢复清醒。在曹安的讲述中，案件谜团终于理清。其实曹安从捡到小木剑的那一刻，心里隐隐有了答案，后来在角落里发现了魏小宝，才知道周礼(郑伟 饰)为何而死。

一年前，李淼杀害崔浩然，鸠占鹊巢，并以学馆之名继续招收弟子。而在李淼眼里，这些弟子都是祭品，每逢凶日就会杀人，妄求长生之道。因为弟子们都被李淼洗脑，完全不觉得杀死一名孩童有何不妥。但周礼尚有良知，私下里放了魏小宝，将其带到崔浩然的房间，恰巧就是狄仁杰要拜访的那天晚上。

为了保护魏小宝，周礼背着他从外面倒退至房门口，留下深厚的脚印，最后再用雪球砸门引开曹安，魏小宝趁此机会溜进屋子。原本周礼想以死揭露真相，可惜线索被李淼隐藏，魏小宝只好把檀香丢在门口引人注意。

曹安感觉到李淼对自己产生了怀疑，不得不假意迎合，装作害怕亡灵的样子，找借口连夜驾马车出逃，与魏小宝约定在山下会合。岂料李淼早已识破计谋，不仅抓住了魏小宝，还把她绑在墙洞里，用泥土糊了墙面。

随着时间流逝，空气稀薄，死亡逼近。曹安不惧死亡，唯一挂念就是狄仁杰能够安好。狄仁杰听着曹安的话，内心备受感动，抱着她走出地宫。魏小宝与阿婆相认，送狄仁杰木剑作为礼物表达感谢。经此一事，狄仁杰彻底放下心结，亲自为曹安戴上耳坠，二人紧紧相拥，珍惜这一刻的劫后余生。