《神探狄仁杰2》由《关河疑影》、《蛇灵》和《血色江州》三个扑朔迷离、惊险离奇的故事组成。《关河疑影》发生在武周年间。契丹犯境，烽烟迭起。武则天（吕中饰）任命狄仁杰（梁冠华饰）为河北道行军大总管，调查边情战事失败原因。《蛇灵》讲述蛇灵逆党兴风作浪再起波澜，一场刺杀与保卫的 激烈较量由此拉开战幕。《血色江州》讲述江州血案不断发生，狄仁杰与护卫李元芳（张子健饰）如何树藤摸瓜，挖出真正为害人民的恶魔的故事。
王丽坤 艾米 侯明昊 何润东 王靖雯 王润泽 蒋中炜 陶昕然 博尔吉特 王以纶 米热 邵桐 郑雅文 Yinuo Chen 金莎 满江 盛一伦 党涛 程莉莎 庞博 杨凯淳 张雨剑 刘令姿 曲芷含 锦超 程宇峰 马秋元 苏袀禾 延霈 郑雨轩 雷浩轩 焦建 张千叶
孟子义 何与 徐正溪 范帅琦
陈意涵 春夏 王策 范湉湉 冯雷 于欣禾 杨凯程 马思超 孟鹤堂 翟子路 周九良 小爱
侯明昊 卢昱晓 余承恩 鹤男 全伊伦 朱丽岚 潘珺雅 胡耘豪 林江国 邓孝慈 鹿骐 于垚
寇占文 李殿尊 林思意 岳旸 谭凯 严屹宽 杜淳 刘琳 李建义 马跃 叶祖新 毛林林 苑冉 何昶希 田丽 卢勇 王亭文 李卿 田曦薇 孔雪儿 林沐然 张舒沦 张凌赫 高卿尘 付淼 任豪 邓凯 向夏 庞竞 韩浩天 高上淇 喻钟黎 李昱唯
王瑞昌 蒋恺 周翊然 陈都灵 唐晓天 吴施乐 高茂桐
虞书欣 陈靖可 谢可寅 马伯骞
张婧仪 宋威龙 赵龙豪 梁靖康 何明翰 汤加文 杨雪儿 田征 吴其江 练练 何瑞贤 吴弘 周铁 陈子萱 凌美仕 严智超 周俞辰 曲靖 孙亦鸿 苗若芃 惠园
王姬 吴彦姝 颖儿 王勉 林永健 吴军 范明 李川 夏力薪 辛云来 王影璐 元清
陈宝国 黄志忠 王庆祥
李勤勤 来喜 张浩 张洪杰 刘萌萌 黄晓娟 郭铁城 穆乐恩 郑舒环
潘粤明 王鹤棣 任敏 姜珮瑶 赵虎子 江奇霖 宋霄瑛子 郑奇 陈玺旭 刘闯 周大勇
演员：王丽坤 艾米 侯明昊 何润东 王靖雯 王润泽 蒋中炜 陶昕然 博尔吉特 王以纶 米热 邵桐 郑雅文 Yinuo Chen 金莎 满江 盛一伦 党涛 程莉莎 庞博 杨凯淳 张雨剑 刘令姿 曲芷含 锦超 程宇峰 马秋元 苏袀禾 延霈 郑雨轩 雷浩轩 焦建 张千叶
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