《神探狄仁杰4》剧情发生在唐武周时代，扬州琼花观中独特的琼花突然异常绽放，血色花朵的出现引起了恐慌和谣言，直指国体安全。皇帝武则天派遣太子李旦前往调查，然而太子却在抵达后神秘失踪。

狄仁杰临危受命，深入扬州调查此案。他遇到了形形色色的人，包括当地官员、名士以及三教九流。在复杂的线索和迷雾中，狄仁杰与助手李元芳共同寻找真相，他们不仅要面对表面上的阴谋势力，还要揭示更深层次的阴谋。

经过一番曲折的调查，狄仁杰成功破获了“琼花案”和“金人案”等一系列离奇案件，将犯罪者一一绳之以法。最终，他粉碎了反叛势力企图制造混乱、颠覆朝廷的阴谋，成功迎回太子，恢复了朝廷的安宁。整个剧情充满了悬疑和智勇比拼，展现了狄仁杰的聪明才智和勇气。