《神探狄仁杰3》分為《涼州案-黑衣社》和《邗溝案-漕渠魅影》兩個驚險絕倫、觸目驚心的故事組成。故事承接第二部，狄仁杰（梁冠華飾）自連破幽州、并州、蛇靈、江州等一系列大案后，幾經懇請，終于得武皇（呂中飾）允準回老家并州修養。然而就像護衛李元芳（張子健飾）所言，這看似頤養天年的平靜中卻蘊藏著更大的殺機與陰謀。
王蔚 丁莉 王亞楠
關曉彤 侯明昊 趙順然 李宗霖 安泳暢 夏楠 姜昊旻
屈楚蕭 陳鈺琪 田雨 李誠儒 李建義 張鐸 李九霄 梁冠華 海一天 曾舜晞 胡冰卿 王珮寒 代文雯 胡明 苗馳 邊天揚 邊程 周明汕 吳曉亮 黑子 陸玲 孫千 王旭東 張本煜 張雅欽 邢岷山 米學東 景崗山 龐皓文 鄭斯仁 孫寧 彭義程 趙龍豪 褚栓忠 魏子昕 楊子驊 黃飛
保劍鋒 劉濤 樊昊侖 王銘 徐雷智 黃海
游本昌 黃宗洛 臧金生
張儷 楊爍 張丹峰 夏侯云姍 白凡 涂松巖 周子茵 王姬 王麗云 衣珊 姜超 孫嘉璐 李建新 馬書良
周杰 郝蕾 劉佳佳
蔡倩云 曾凡強
王玉雯 王子奇 易柏辰
孫驍驍 路宏 張天陽 王沐暄 夏靈溪
未知
趙亮 呂晶 錢齡 高原
演員：王蔚 丁莉 王亞楠
熱度：278°C
演員：關曉彤 侯明昊 趙順然 李宗霖 安泳暢 夏楠 姜昊旻
熱度：598°C
演員：屈楚蕭 陳鈺琪 田雨 李誠儒 李建義 張鐸 李九霄 梁冠華 海一天 曾舜晞 胡冰卿 王珮寒 代文雯 胡明 苗馳 邊天揚 邊程 周明汕 吳曉亮 黑子 陸玲 孫千 王旭東 張本煜 張雅欽 邢岷山 米學東 景崗山 龐皓文 鄭斯仁 孫寧 彭義程 趙龍豪 褚栓忠 魏子昕 楊子驊 黃飛
熱度：579°C
