《神探狄仁杰》第二部讲了三个故事：《关河疑影》（也叫《崇州案》）、《蛇灵》、《血色江州》
《关河疑影》
主要角色：如燕（真实身份是蛇灵高手变灵） 王孝杰 丘静“（蛇灵逆党） 肖清芳（蛇灵逆党中的一号人物） 赵文翙 默啜（突厥吉利可汗之子）
蛇灵组织勾结契丹，挑拨大周和突厥之间的关系，阴谋将友邻突厥可汗卷入战争，造成一场北方边陲沦陷，危及大周江山的阴谋。
狄仁杰一边根据敌人留下的蛛丝马迹，排除个中干扰，识别出潜伏在他身边的敌人：他的狄春大管家被敌人易容顶替了，从空冒出来的侄女如燕（他的兄弟们都没有女儿）；崇州刺史丘静真实身份是蛇灵逆党，最后巧妙布置，最终粉碎了敌人的阴谋。
在这一集里，元芳遇到了他人生中的一次最大的危机，被王孝杰下令射杀，还好最终化险为夷，也收获了如燕对他的爱情。
如燕在紧要关头救了狄仁杰和李元芳，也救了她自己，最后被狄仁杰认为了侄女，和李元芳产生了感情。
本集中最大的一个反转就是大将军王孝杰，开始的时候他身上有很多的疑点，他的所做所为让我恨得牙痒痒，但最终才知道，因为他的性格暴烈行事鲁蛮，容易被敌人利用，其实他并不是我们想象的叛国者，最后李元芳和如燕把他从敌营中救出，在最后的战役中立下了大功，和狄仁杰等人成了莫逆之交。
《蛇灵案》
主要角色：袁天罡 （蛇灵的创始人，武则天的老师）、肖清芳（蛇灵中的大姐）、鲁成（袁天罡的老仆）、如燕（蛇灵中的变灵）、虺文忠（蛇灵之首，武功高强）
《蛇灵》讲的是蛇灵逆党兴风做浪再起波浪，一场刺杀与保卫的激烈较量。在潜伏在皇家卫队中的蛇灵逆党的帮助下，袁天罡逃出被武则天囚禁的山洞，回到蛇灵组织中等待谋取大周天下的时机到来。那就是要利用日食造成的巨大自然力，引导泛滥的洛河洪水冲击大内，将皇上和所有朝臣一起埋葬。然后趁乱把他们事先就准备好的太子和朝臣鱼目混珠，推上朝堂，以达到谋权的目的。
最后，在如燕等人的帮助下，彻底的摧毁了蛇灵总坛，大姐肖清芳被虺文忠所杀，袁天罡被狄仁杰秘密处决。
《血色江州》
主要人物：林永忠（真的林永忠）、薛青麟（冒名顶替者，曾经的土匪）、锦娘（林永忠之女）、
武则天示意梁王武三思想制造一起冤案陷害当时的黄国公，他写了一封书信给要去江州任职的薛青麟，要他到了江州之后罗织材料构陷黄国公，但薛青麟没有同意，他是一位正直的人。
可不幸的是，薛青麟一家在他赴任的途中，和在浔阳江上杀人越货的五个水匪的冯万春、赵福才、吴顺、郭斌、黄文越五人遭遇，满门被害，除了薛青麟和女儿及小书童侥幸逃得性命。
这五人在清点劫得的财物时，偶然发现了武三思写给薛青麟的那封信。在一个读信人的运作下，他们和武三思勾结在一起，编纂了黄国公莫须有的有罪材料，通过武三思之手转到了武则天的手中，黄国公家被满门抄斩。而年龄最小的赵福才冒名顶替了薛青麟，当上了平南候，而其他的几个水匪也因此得到了高官厚禄。
而二十年后，化名为林永忠的真薛青麟为了复仇，辗转到武平县做县令，使用狼牙锤连续锤杀四个仇人，刀杀假薛青麟。直到在策划杀死最后一个仇人冯万春的时候，被狄仁杰识破身份。
血色江州虽在狄仁杰破获的一系列大案中，案情不算复杂，但因当时皇帝授意武三思写给薛青麟的信，却引得四股力量互相争斗，使得案件复杂，剧情跌宕起伏。。狄仁杰身边有很多人都有着秘密，有着自己的使命，剧情做反转又反转。但最后的结局是，狄仁杰和同是介入此大案的内卫温开却对残杀五条人命的真薛青麟网开一面，还由狄仁杰把他由武平县令保举为江州长史。