《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。
“我们都曾在白昼与黑夜之间迷离游走。”讲述护理师多恩初次接触饱受心魔所苦的病人，逐渐发觉他们深藏的苦痛与故事。我们是否终能走出黑夜，迎来另一个清晨？
故事发生在日寇统治下的伪满时期。常青（王丽坤 饰）是位爱国医生，她长期利用职务便利秘密帮助抗联筹措药品，这点连与她朝夕相处的丈夫定邦（于和伟 饰）也不知道。夫妻二人商量决定，离开满州去关内生活，恰在此时常青得知，敌人将有大批军火入境，她让定邦先走，自己则留下阻止，不明就里的定邦不明白常青单独留下的目的，心中很是疑虑。定邦原来在国军中是力主抗日派，他对国民党假抗日真剿共的意图看的越来越清，于是，在一次战斗中他诈死匿藏，后与常青结婚。由于夫妻俩互瞒身份，生活中常产生误解，但在得知妻子暗中一直帮助抗联后，夫妻二人的心真正靠在了一起......
故事发生在20世纪30年代，波涛汹涌的动荡岁月，厦门郑记洋行的少爷郑世贤（冯绍峰 饰）在台湾邂逅美丽温柔的绣花女高淑华（佟丽娅 饰）。郑瞒着父亲和未婚妻罗美芳（隋俊波 饰），私自与淑华成亲，并在婚后生下仪君（陆子艺 饰）和铭杰（孙天宇 饰）一双可爱的儿女。谁知好景不吵，郑老爷（寇世勋 饰）命人将儿子劫回厦门，为了挽救日薄西山的生意，逼迫世贤和美芳完婚。转眼七年过去，淑华母子受尽贫苦凌辱，背负着苦痛的女子终于撒手人寰。在此之后，小姐弟逃离了狠心的舅妈家，上路寻找生父。另一方面，婚后无子的世贤也一直没有放弃寻找淑华母子的念头，然而美芳则想方设法破坏这一切。父子间对面相逢不相识，这难道不是人世间最大的悲剧？
