李冰冰在《狄仁杰之通天帝国》中饰演上官静儿，该角色是以史实人物上官婉儿为原型，该片主要讲述了狄仁杰坐牢8年后，朝廷发生一桩怪案，武则天不得不再次起用狄仁杰破案的故事。武则天（刘嘉玲饰）即将正式登基，成为中国历史上第一位女皇帝。当时的中国，是世界上幅员最大人口最多的国家。仅仅唐朝神都洛阳一地，人口就将近百万。疆域西达葱岭，北达蒙古，南至越南。

随着高达六十六丈，象征至高皇权的"通天浮屠"渐近完工，武则天的登基大典也已就绪。世人皆知"浮屠落成之日，女皇登基之时"。不料，匪夷所思的命案竟接连在神都洛阳发生。死者无故自燃，都在胸腹间起火，延及全身，宛若炮烙般被烧成灰烬，未烧尽的部分也焦黑如残枝废炭。更让武则天心惊的是，受害者几乎都是她亲政之后提拔的亲信。

显然，凶手是在挑战她的权威，武则天急于揪出凶手，但她的敌人实在太多，多到难辨敌我。于是狄仁杰（刘德华饰）被召回神都洛阳晋见武则天，武则天特命他为钦差，协同大理寺彻查洛阳发生的焚尸案。专门办案的大理寺少卿裴东来（邓超饰），阴错阳差成了狄的手下。加上狄仁杰原来入狱之前的老朋友、现任「通天浮屠总监修」的沙陀（梁家辉饰），三人联手，全力查案追凶。