电影讲述了MMA拳手沈家驹在沙漠小镇散心时遭遇沙漠怪兽袭击，与寻找丈夫死亡真相的客栈老板娘楚红、小女孩刘六六等人，被卷入亡命匪徒马沙引起的怪兽袭击事件中，众人奋力拼搏自救的故事。

《狄仁杰之焚天异火》选取了狄仁杰探案经历中最具有特色的篇章之一，截取了公元696年狄仁杰奉旨任魏州刺史的时间点，由蛮族大军攻城背景下的一起离奇死亡案而铺陈开来。