垂拱四年（688年），狄仁杰充任江南巡抚使，行至温州之际，发现温州城中遍布淫祠。而所谓淫祠则是指民间自行设立、不在祀典的祠庙。狄仁杰本想奏请朝廷，将这些淫祠焚毁，却不料当地百姓早已对这些淫祠之中的迷信谣言深信不已。
百姓之所以创建淫祠，则是因为居于温州城中的一名大法师沈奕。据狄仁杰所知，三年前沈奕便以为百姓祈福为由，在白云楼中闭关。有关淫祠的一切事务则交由温州城首富陈裕打理。正当狄仁杰在寻求方法调查沈奕之际，却不料一场早有预谋的悬案再次浮出水面。
此时，正值烟雨时节，落英缤纷，杨柳依依，桃红柳绿。
温州城首富陈裕，为迎接大法师沈奕出关，不光举办了精彩的“火戏大会”，还邀请到美艳绝伦的花魁——三生献技。沈奕虽年纪轻轻，却是温州城中赫赫有名的大法师，百姓之中更是口口相传其可彰显神迹，保佑他们风调雨顺。
百姓之所以信服沈奕，一切都源于三年前，当时温州城中出现了狐妖一事，百姓利用自身珍贵之物燃烧便可通过火光，得到狐妖的庇佑完成心愿。一时之间百姓纷纷朝着狐妖请愿，却不料狐妖利用狐火残杀一众百姓。当时温州城中闹得人心惶惶，幸亏大法师沈奕及时出现铲除了狐妖，才保佑温州城百姓，安康喜乐。而沈奕也借口怕狐妖再次降临，一直在白云楼闭关祈福。百姓一直害怕狐妖再次重临，所以对沈奕格外崇敬。
狄仁杰早已清楚三年前狐妖一事，但他一直觉得这是怪力乱神之说，背后一定有不可告人的秘密，故而混迹在火戏大会之中，想亲眼见一见传说中的大法师沈奕。
火戏大会之中，沈奕现场造神迹呈现祥瑞的星象。就在百姓膜拜之时，房檐之上却出现一只雪白的狐狸。百姓纷纷惊恐害怕，就在狐狸纵身一跃之际，温州城首富陈裕的身上被一团狐火包围，在火光中不幸身亡。
“九幽狐火，复仇而归”的传言不胫而走，狄仁杰竟亲眼见到了灵怪之事，看着案发现场留下的痕迹，他断定此事与鬼神无关，但摆在眼前的狐狸和突然燃起的狐火，却为案件蒙上了一层神秘的面纱。
案件爆发之后，百姓人心惶惶，纷纷对大法师沈奕产生了质疑，而百姓为迎接沈奕所要贡献出来的财宝物品，全部拿了回去，不再进献给沈奕。而沈奕为安抚民心声称一定能铲除妖狐，并再次回到白云楼。
温州府府台章大人陪同狄仁杰了解了妖狐杀人的前因后果，并派护卫姜云霆保护狄仁杰左右，而卷宗管理房的阿狗也跟狄仁杰提及此事或与三年前妖狐伤人一案有关。阿狗曾与狄仁杰一同破获奇案，狄仁杰便留阿狗在身边陪同查案。
通过对死者陈裕的调查，狄仁杰在陈裕的家中发现了一尊红色狐狸雕像，雕像之上似有一种特殊的香气浮现，这种香气不禁让狄仁杰也有些神志不清。狄仁杰回想之下，回忆起当时火戏大会时，三生身上便有这种特殊的香气。于是命令姜云霆将狐狸雕像送回府衙，自己和阿狗只身前往花魁三生处。但姜云霆却在接到狐狸雕像的途中，突然狐火焚身，狐狸雕像也随之被烧毁。狄仁杰在与三生交流之时遭到了神秘刺客的袭击，狄仁杰为救三生，大战刺客，而其中一个刺客逃走之际，狄仁杰一路跟踪发现刺客消失的位置正是白云塔——大法师沈奕的城外居所附近。
通过目前的线索以及狄仁杰的推理，他独自潜入白云塔，通过重重机关之后来到深处的一间屋子，发现一幅大法师与一个清丽女子的壁画，沈奕出现告知狄仁杰壁画上的是沈奕与师妹沈琳。
沈琳死于三年前的“九幽狐火”事件。表示灭掉狐妖却没能救出沈琳，还引发了骇人听闻的狐火之灾，沈奕的懊恼溢于言表，他断定狐妖被自己所灭，而现在的一切，不过是有人暗中设计挑战自己的权威，希望狄仁杰能尽快找到凶手。狄仁杰对沈奕的态度不置可否。回到温州府，阿狗带来了关于异香的线索，此香名为赤焰曼陀罗，可使人产生致幻作用，此物只鬼市才有。而鬼市顾名思义，就是一些身怀绝技之人聚集，用于谋生的一个市集。
两人夜访鬼市之后，通过一系列的线索，发现三生所在的异梦楼，曾多次出入鬼市，狄仁杰认为三生的嫌疑最大。但他也从中了解到。赤焰曼陀罗只能使人致幻，而那所谓的狐火杀人之说，何来的狐火，还是让他百思不得其解。经过一番调查之后，他发现三生竟有操控野兽的能力，再加上所累积的线索，他断定三生就是杀死陈裕和姜云霆凶手。
狄仁杰故意设计，让三生施展自己的计谋，三生反而中计，狄仁杰擒获三生，而三生所说，也正中了狄仁杰的猜想，她和国师之间，一定有着一段血海深仇。
三生吐露自己便是侥幸存活的沈琳，三年前的狐火事件的真相并非沈奕所言。
三年前，沈奕和沈琳是一对江湖上首屈一指的术士。沈琳在暗处以驭兽之术招来狐狸加上冷火的把戏制造出“九幽狐火”，利用所燃烧出来的赤焰曼陀罗让百姓陷入幻觉，借此将从恶人那里抢来的财物分给百姓。一方面劫富济贫，另一方面也巩固了狐妖的地位，让百姓信服他们，从而得到更多富人的钱财。
但沈奕却不满足于现状，渐渐忘记了制造狐妖事件的初衷，开始妄想大肆敛财，两人渐渐分道扬镳，三生继续做着劫富济贫一事。却不料沈奕利用西域金粉和赤焰曼陀罗结合起来，制造了狐妖杀人事件，将当时在场的百姓全部杀死，而沈奕则在明处作为除妖师灭狐妖之祸。而富商陈裕为了自身大肆敛财的目的拉拢沈奕，给了他许多助力，而沈琳是被他们牺牲的那个。
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