西北军兵临长安城
童梦瑶想说话时被王元芳拦住，袁将军等人有些怀疑，王佑仁提出单独童梦瑶说话，袁将军等人出账。池塘中的女尸被捞出，狄仁杰说明尸体被石狮子沉入池塘。皇上询问郦妃，王佑仁匆忙掩饰，狄仁杰解释当时的情况，徐昭媛急于证明她的清白，她跪下的举动就是不打自招，狄仁杰只好说出徐昭媛和索朗私通，皇上让他拿出证据。
皇上看到索朗死的时候穿的是一身长衫，狄仁杰拿出从索朗身上发现的玉佩，王佑仁解释那是索朗为纪念母亲所为，这让狄仁杰有些意外，他请求多给一些时间来调查，王佑仁等人请皇上赐死狄仁杰，狄仁杰和李婉青被押入天牢等候发落。王元芳带西北军来到长安城前，他拿出令牌后城门被打开，西北军一涌而入。
皇上在床前照顾狄仁杰，得知杜太傅入京后前去查看。杜珂见到皇上后问起狄氏父子，皇上拿出书信让他看，杜珂劝说皇下，还力保狄氏父子，杜珂判断那封信可能是伪造的，杜知逊和王佑仁都是他的门生，杜珂发现信上的破绽，皇上劝他不要固执己见，杜珂还说明王元芳带西北军入京，皇上并不意外，他对王佑仁太过信任。杜静秋见到武媚娘，武媚娘听说过她。
杜珂担心西北军兵变，还怀疑刘猛的忠心，皇上听不进他的劝说，杜珂无能为力。狄仁逊在监狱中见到狄仁杰，狄仁杰分析案情，他怀疑王佑仁和徐昭媛打成交易，只是没证据，狄知逊一直宫中情况。武媚娘带人去天牢探望狄氏父子，蒙着面纱的杜静秋也进入。末泥的死让假郦妃乱了阵角，她求王佑仁能放过自己，她父母仍被王佑仁掌控，王知仁得知西北军到后准备去天牢杀死狄氏父子。
王元芳带兵带到丹凤门，守城将士看到令牌后出门挟持王元芳和童梦瑶，西北军随后被禁军包围，发现中计后只能死拼。王佑仁带兵来到天牢，进入天牢后发现狄氏父子被人救出，看到杜静秋后让他意外，狄知逊劝王佑仁放下屠刀，王佑仁自认为西北军能控制局面。李婉青等人被控制住，王佑仁得意洋洋。皇上得知西北军兵变后十分惊慌，他派人去保护武媚娘，皇上被西北将军孙刚带人包围，王佑仁站在玄武门高处，皇上这才认清王佑仁的真实面目。
少年神探狄仁杰第40集剧情介绍(大结局)屠龙堂老剿被摧毁
王佑仁在高处指责李治，狄仁杰突然杀出来保护皇上，孙刚被狄仁杰所杀，西北军乱成一团，随后禁军赶来保护皇上，王佑仁用李婉青等人来要挟狄仁杰，他举刀要杀狄知逊时黑衣人出现阻拦，狄仁杰猜出是王元芳帮忙，王佑仁见势飞身离去。假郦妃想跑时被莲儿用刀威胁，她被一刀杀死，狄仁杰看到莲儿也是假扮。
王佑仁回屠龙堂向李恪复命，他没想到莲儿也是精灵使者，更没想到王佑仁也想当皇上，王佑仁说出多年的心里话，他被李恪一掌打飞，等王元芳赶到时看到王佑仁已濒临死亡。狄仁杰带兵赶到丑时龙堂，皇上随后而至，狄仁杰是跟随精灵使者赶来，他清楚坐在上面的人就是李恪，李恪摘下面具后露出真容。
李恪飞身上前直扑李治，狄仁杰和王元芳等人上前阻拦，李婉青想刺杀皇上时被官兵拿下，童梦瑶也身负重伤，最终死在王元芳怀中。李承道在地宫中设置机关，狄仁杰和王元芳奋力厮杀，王佑仁用最后一口气抱住李承道，狄仁杰趁机上前用刀杀死李承道，王元芳重伤倒下，狄仁杰求皇上饶恕李婉青，之后突然昏倒。
屠龙堂地宫突然塌陷，皇上在众人保护下安全离开。狄知逊被封太子詹事，武媚娘上殿后被赐贵妃，皇上大赫天下，兴修水利工程。狄仁杰醒来后向二宝询问王元芳的下落，二宝也不清楚，当时地宫一片混乱，狄仁杰想起和王元芳之前的故事。
皇上命李婉青不许踏入长安城半步，李婉青离开前留下书信给狄仁杰，她自知罪孽深重，还让狄仁杰忘记自己。李婉青出家修道，狄仁杰心里很在乎她，他骑马寻找李婉青，纵使困难重重也不会放弃。(全剧终)
