结局是幕后大BOSS原来就是狄仁杰的好朋友沙陀忠，他想要用铁浆灌注大佛，在武则天登基大典那天让大佛倒塌砸向大殿。经过一系列争斗之后，狄仁杰击败了沙陀忠，并且破坏了大佛倒塌计划，拯救了武则天，认可了武则天统治天下的事实，并恳请她百年之后还政于太子。而狄仁杰因中了赤焰金龟的毒液，只能生活在地下和鬼医在一起。

结局中狄仁杰告诉了静儿她是天后的棋子。上官静儿听了之后非常伤心，打算除掉狄仁杰，在即将杀死天后之际，她也想起了天后的一句话，“欲成大事，至亲可杀”，放过了狄仁杰。只是当她准备把狄仁杰带走的时候中了敌人的埋伏，受了重伤，天告诉狄仁杰她和天后为了帝位确实杀了不少人，只是这焚尸案却不是他们所为，她让狄仁杰一定要帮天后查明真相，回到宫里的静儿最后死在了武则天的怀里。

狄仁杰不辱使命，查出了尸体自焚案的全部真相，沙陀才是元凶首恶。他首先在工部侍郎贾颐的喝的水里掺入了赤焰金龟的毒液（黄磷），因为贾颐发现通心柱被做了手脚；而大理寺卿薛勇被杀只是个幌子；大理寺少卿裴东来被杀是因为他找到了贾颐的施工检验图，凶手要杀人灭口。最后，狄仁杰被染上金龟的毒，他只得进入鬼市，躲避阳光。