万历年间，天下太平。早年倭寇横行，幸得戚继光和俞大猷两位将军平定，终于换得今日的内外祥和。此时武林由四大家族坐镇，任何人试图开宗立派须经四大门派同意方可。某天，城内刀光四起，两名手持倭刀的神秘之人令武林大乱阵脚。当年戚继光从倭刀的持法中悟出玄机，因此对倭刀进行改良，以彼之道还之彼身，令倭寇闻风丧胆。随着戚继光去世和天下安定，戚家倭刀渐渐失传，中原武林也斥之为邪道不予承认。这二人正是戚家军营的高手，他们挑战四大门派，只望为戚家倭刀正名。 而武林各派也干脆将他们当作倭寇予以围捕，连归隐山中多年的霜叶城第一高手裘冬月（于承惠 饰）也下山擒贼……

因为年少时目睹姐姐遭害，双喜（宋洋 饰）内心巨大的阴影一直挥之不去，但他意外继承高超箭术成为了一名武林仲裁人柳白猿。混血美女二冬（王燕妮 饰）和绝世名伶月牙红（李呈媛 饰）出于不同的目的接近柳白猿，柳白猿在两个女人之间为爱纠葛不清。当所有的阴谋真相大白之后，柳白猿与匡一民（于承惠 饰）两位武林高手上演生死对决，最终柳白猿成为武林的一代传奇。

民国年间南派咏春传人陈识（廖凡 饰）来到天津，结识了天津武术泰斗郑山傲（金士杰 饰），为在武术界开馆立足，郑山傲建议陈识用教徒弟踢馆的传统方式达成目的。几经周折，陈识娶了一名天津绝色女子赵国卉（宋佳 饰）为妻，还收下了本地青年耿良辰（宋洋 饰）为徒代其踢馆，夫妻二人暂居 在贫民窟，防被踢馆的仇家前来寻仇。陈识与妻子原本看不上好斗好色的耿良辰，但接触后也发觉了耿良辰的可取之处。但随着第八家武馆邹馆长（蒋雯丽 饰）和军界人士林希文（黄觉 饰）的介入，天津武术界面临着一场巨变，靠武术复兴家业的愿望、对妻子的爱意，以及作为师父的责任，让陈识陷入了两难之境。

影片讲述，唐·垂拱四年，南方连续十个月大旱，武则天（徐冬冬饰）召归墟国献龙珠祈雨，在海上运送龙珠的途中，神秘“鲛人”从海中突然出现，大肆杀人并盗走龙珠。因在断案之中舍弃情爱选择法度而痛失所爱，正在酒楼买醉堕落潦倒的狄仁杰（连凯饰）被紧急召集限期破案，与大理寺少卿莫凌飞（尹子维饰）联手探龙宫，查鲛人杀人悬案解大唐危机。

云州市民俗博物馆巡展文物一夜之间被盗，云州市刑警大队队长周正亲自带队成立专案组，全力追踪，周正更是立下军令状，誓要夺回文物，将犯罪分子绳之以法。一番内访外调，众警员查出了盗宝分子彭海、连明和杨合的线索，于是兵分两路，赵利和张扬调查彭海和连明，董欣和冯宽追踪杨合。周正与杜玉亭则坐镇云州。一方面，外调小组历经艰苦，虽然彭海和连明连连死于非命，但却抓获了杨合，另一方面，周正和杜玉亭在云州访查出其他盗宝团伙成员的下落，并利用其中的樊虎将盗窃案主谋陈化成抓捕归案，一番斗智斗勇，陈化成将真正的幕后黑手张明志供认出来。而张明志最终难逃法网，被盗文物也悉数被一一追回。而周正更是通过蛛丝马迹，将博物馆最大的隐患肖雅天的真实面目揭露开来。

《大梦西游4伏妖记》是一部由马中轩执导、谢苗、南笙、樊蕊、李波儿、白梓轩、杜玉明、程茉、王乙帆、陈茉、曹筠妮、易正福、陈久龙、马君戈等共同出演的影片，樊蕊继在《大梦西游3女儿国奇遇记》中饰演女儿国国王后，再次加盟大梦西游系列，并在《大梦西游4伏妖记》中饰演霸气外露的蜘蛛精大姐，与高颜值全能艺人白梓轩所饰演的唐僧塑造一对相爱相杀的搞笑的故事。