《神探狄仁杰3》分为《凉州案-黑衣社》和《邗沟案-漕渠魅影》两个惊险绝伦、触目惊心的故事组成。故事承接第二部，狄仁杰（梁冠华饰）自连破幽州、并州、蛇灵、江州等一系列大案后，几经恳请，终于得武皇（吕中饰）允准回老家并州修养。然而就像护卫李元芳（张子健饰）所言，这看似颐养天年的平静中却蕴藏着更大的杀机与阴谋。
赫连铮（代高政 饰）深爱继妹何安然（胡亦瑶 饰），却目睹何父囚禁母亲致死。五年后赫连铮以督军身份回归，他抓捕继父强娶继妹为母亲复仇。陌雨棠（管栎 饰）儿时与赫连铮相依为命，却因赫连铮而瘸了一条腿，多年后重聚，陌雨棠绝美戏妆之后却藏着刺骨恨意……
故事围绕着王大山一家展开，原本风平浪静的三口之家由于一个“意外之客”闯入，自此多了鸡飞狗跳又倍感温暖治愈的变数。突然之间，王大山发觉闺女小咪的亲爸竟另有其人？更让人心头一紧的是，这人竟是闺女的偶像柯雷？当稳定的家庭关系被打乱，当血缘和养育被放置在天平的两端，当“爱”被以番位细数，这个非典型家庭的相处法则亟待升级更新，所有人对于“家与爱”的理解在悄然之间发生改变。
感情稳定的特遣组高级督察陈小生（欧阳震华饰）与卫英姿（蔡少芬饰）终于确立了情侣关系。可英姿把重心都放在了事业上，希望争取机会晋升为督查。然而小生多年来一直渴望生儿育女的家庭生活，两人矛盾不断。而重案组警司邝梓键（林文龙饰）的出现，更让两人的关系陷入危机。接二连三发生的冲突与误会，让两人还是分开了。这时，法证科主任方晴（蒙嘉慧饰）走入了小生的内心。陈三元（滕丽名饰）再度身怀六甲，丈夫程峰（魏骏杰饰）在事业上也有了新的突破，升职为总督查，一切都在为迎接这个新生命做着准备。然而肆意扩张势力的黑帮“洪英社”日益猖獗，一场警匪大战蓄势待发。
本剧讲述了民国影星向秦羽跨时空邂逅现代十八线“枪手”编剧金阿银，因缘际会开始一场浪漫恋爱的故事。当偶像卸掉光环，好戏正式上演。
蒋文韬（郑少秋 饰）是香港最成功的大狀之一，他能言善辩，专为富豪们解决官非，因此得以跻身上流社会。虽然家财千万，但他却喜欢跟跟计较，为人尖酸刻薄，连女儿思庭（唐宁 饰）十分讨厌父亲这种为人，所以虽然她也是律师，但和父亲很少来往。蒋文韬是富豪倪承坤（石修 饰）的御用律师，专门帮他打官司。倪承坤欲收回父亲当年建的一栋旧楼，因旧楼里住着一班姑婆，而倪父一直都没有向她们收房租。蒋文韬查出了这一事实，于法庭上质疑倪父和其中一名姑婆有染，最终打赢了官司。这种为赢官司不顾人死活的做法引起了在法律援助处工作的书记庄晓慧（苏玉华 饰）的不满，两人一直斗气。
