长安三怪探故事发生在唐代末年，独孤仲平（陈浩民 饰）是一位名不见经传的小画师，却被意外卷入了长安城内发生的连环杀人案件之中。韦若昭（秋瓷炫 饰）拥有过人的记忆，能够过目不忘，一次偶然中，她遇见了独孤仲平，被其独特的气质所吸引，决定追随其后，帮助他调查案件的真相，李秀一（袁文康 饰）随后亦加入其中，三人之间牵扯出了一段复杂的三角恋情。　　随着调查的深入，一个名为“千面佛”的犯罪集团渐渐浮出水面，让韦若昭和李秀一感到震惊的是，貌似老实平凡的独孤仲平，竟然曾是其中的一员。三人一步一步离真相越来越近，危险也在一步一步的接近他们。