《唐朝诡事录》共有八个故事单元，由八个诡事案件组成，顺序为长安红茶案、甘棠驿案、石桥图案、黄梅杀案、众生堂案、鼍神案、人面花案和参天楼案
唐朝诡事录中的第一个诡异案例，长安城新娘诡异失踪，县尉武大起离奇溺水而死，有传言是猫妖所为。狄仁杰弟子苏无名现身，破获红茶案，勘破所谓“仙茶”实乃毒物，以自己为诱饵，引出幕后真凶长安县令元来，自述犯罪理由，只因朝廷不公，因他有残疾，虽有功绩却不予升迁（暗示唐朝朝纲已非常腐败），因而成恨。想用红茶控制朝廷命官，坐那一人之下万人之上的宰相，事情败露后自杀身亡！
苏无名和卢凌风在南州破了石桥图案后，越想甘棠驿案越有诡异之处，于是重返甘棠驿，引出真凶，幕后主使竟是甘棠驿苏县尉，勾结刘十七、刘十八和刘十九在甘棠驿杀人后夺取财务。刘十七奸诈无良，刘十八算是被胁迫犯罪，刘十九自幼被抛弃，而后被蟒蛇养大，故而会控蛇之术。甘棠驿案到此才真正完结。
黄梅杀案
黄梅季节烟雨蒙蒙，似梦似幻，黄梅杀案就是这样的一件诡异的案子。书生刘有求离奇死在文庙之内，之后和他一起读书的独孤公子之妻轻红的尸体被人在土地庙的神像里发现。独孤成为了最大的嫌疑人，并且对罪行供认不讳，且要求快点处死他，但是苏无名发现他神志似有不清，前后供词不一，遂让费鸡师给他诊断，果然发现了猫腻。
苏无名根据独孤的描述，逐渐发现了事情的眉目，把眼光放在了文庙的杂役“吉祥”身上，几番试探，终于得到了验证，抓捕了吉祥，原来这一切都是他所为。吉祥真实身份为“飞天大盗”，作恶多端，不过却很有追求和理想，感觉做贼太无聊，于是便想读书入仕。苦读两年，爱上独孤妻子轻红，遂挑拨他们关系，趁虚而入占有了轻红。后得知刘有求有京城有关系，只需一封推荐信就可高中。愤然后，杀了刘有求和他父亲夺取了推荐信，在杀人时被轻红看见，轻红被他误杀。在他上京时被卢凌风所擒。
众生堂案
这次的主角是卢凌风，卢凌风由于在石桥图案立功，被升值为橘县县尉，独自赴任后就得罪了县令，被迫住在当地人人惧怕的“鬼宅”，随后更遇到了棘手的案子“无头悬案”，并和苦主打赌七日破案。卢凌风也是有两把刷子的，在七日内破获了此案，凶手为梁三启，梁三启却在被捕认罪后自杀身亡。
一波未平一波又起，紧接着又遇到了和四十年前一样的“碎尸案”，幸得苏无名帮忙，最后成功破案，最后的真凶竟是已死的“孟东老”。原来孟东老诈死暗中研究人体脉络和治疗头疾之法，而梁三启虽是草莽之辈，却被孟东老所救，所以为他捉来活人头颅试验，孟东老和费鸡师本是同门师兄，因之前盗尸试验而被逐出师门。不服气一心想要自己的医术超过同门和师傅，固才行此极端之事。最后费鸡师研究出了治疗头疾之法，解决了橘县人头疾的痛苦，他得到了孟东老做梦都想得到的荣誉，“再世华佗”的牌匾！
鼍神案
南州众生堂案结束后，苏无名被调宁湖任司马，一进宁湖境内就遇到鼍神社游行，见识到了鼍神社在宁湖地区的实力，拜见刺史却发现刺史已意外身亡。随即想要调查刺史被杀案，却阻力重重，随着调查的深入，发现鼍神社势力已经渗透了整个宁湖地区，包括官场，在宁湖官员的地位还没有鼍神社的护法高。
历尽艰辛，发现了刺史假死之谜，随后发现了更让人震惊的消息，宁湖现任的“李刺史”竟然是被人莫名顶替的，接着牵连出真假刺史，原来现任“李刺史”早已被仇人毒杀，而被杀原因是这位李鹬奸杀了褚萧声老婆，褚萧声遂被其杀了并且改了官文顶替他上任。但是这位“假刺史”却格外廉政，并且想铲除鼍神社，因为打入内部，撰写了证据“鼍神社实录”。褚萧声这位“假刺史”把一切真相都告诉了苏无名，随后自杀身亡。
苏无名抽丝剥茧分析出鼍神真身，在鼍神社一年一度的祭祀大典上当场揭破“曾参军”就是鼍神，随后一场拼杀，解决了鼍神社之祸。并且当着宁湖官员的面烧了所有官员和鼍神社暗自交易的证据，有点学曹操的意思。曾参军组织鼍神社是因为有才学而不得志，而官员们有的被迫有的是为了利益，何其悲哀！啥叫好人！啥叫坏人啊！
人面花案
南州鼍神案结束后，苏无名被公主紧急调往洛阳任长史，算是升官了，可却是个“斜封官”。公主让他调查“人面花案”，已救自己性命。诡案小组再度集齐，本次多了一人，苏无名喜提红颜知己樱桃。苏无名在客栈遇“青铜厉鬼”，是验尸时本来已死的吐罗女人却奇迹复活。
卢凌风为了获取情报，险些失身胡十四娘。最后诡案小组一行人破解了“青铜厉鬼”之谜，原来是胡十四娘手下两人所扮，从他们的嘴里得知线索，最后找到留守府，找到了人面花树和豹黄的种植处，真相也随之浮出水面。人面花案是留守李约所为，而李约的背后是公主，她才是真正的幕后黑手。
人面花案的目的只是为了检验一下面对公主即死时，手下的忠诚度，其他的无辜百姓都是牺牲品而已，公主本身也没有中毒，让苏无名查案，也是对他的考验是不是对自己忠心。本以为事情到底已经尘埃落定，可谁知事情又有了反转，人面花案真正的幕后者献身，那就是李约，他乃前朝旧臣，一心想为隋朝复仇，所以才把太子和公主都引来，想把他们都葬送在此，让唐朝内乱。
公主其实也是真的中了毒而不自知，关键时刻卢凌风救驾，救了太子和公主，费鸡师给公主解毒时，公主无意间发现卢凌风是自己失散多年的私生子，应该算是此行最大的收货了！还有当时到底是谁掳走了幼年的卢凌风，为什么被掳走，剧中还没有交代，估计又是另一个案子了。
参天楼案
本次故事单元的最后一个案子，大唐皇帝终于闪亮登场了。杜长史、卢凌风和苏无名联手，通过贺兰雪引出沙司，可惜最终还是被沙司逃走。在参天楼幻术大会上，各国世界纷纷来贺，来看世界各地的幻术师各施手段，带来了一场奇幻的表演。
大唐皇帝中途欲离席而走，被苏无名和陆将军强行带回。后遇空中飞鸟袭击，尽数被卢凌风事先安排好的人手挡下。卢凌风使诈激王元通出手，让王元通现出真身，原来十二年前沙司就杀了王元通，自己假扮成王元通，最后通过很多细节，被苏无名识破。
被识破身份的沙司走投无路，想和众人同归于尽，不料苏无名等人早被参天楼十八楼布下机关等沙司上钩，最后沙司被机关所杀。参天楼案结束。沙司只是个替罪羊，真正的幕后黑手其实是皇帝，皇帝想借此铲除异己，真正掌控朝堂，可惜最后还是失败了！
随着参天楼案落幕，唐朝诡事录第一季完结了
