蓬莱县令王立德中毒身亡，刑部派汪堂官前往勘查，但汪堂官并没追查到什么线索就回京交差了。他回京之前，在京中任户部郎中的王立德的弟弟王元德也突然失踪，据说还盗走了大量库银。不久，有人传出风声，说王氏兄弟合伙做了见不得人的事，怕事情败露，于是一个自杀，一个潜逃。
大理寺丞狄仁杰为查明此案，主动要求到蓬莱县接任县令。
代理县令的主簿向狄仁杰报告，前任县令王立德酷爱喝茶，他就是在一次喝茶后中毒身亡的，时间是在深夜。但未见有人擅入衙内，而且经过查验，茶叶和茶杯都无毒，唯有茶壶可能事先被人做过手脚。
狄仁杰认为这是件典型的密室案，便决定住在王县令死亡的县衙内房，查明这密室有何蹊跷，却遭到主簿阻拦，说王县令死后，常有人看见房内有鬼魂出现。汪堂官就是被吓跑的。
狄仁杰不为所动，吩咐将他的行李送到县衙内房里，并要求一切陈设包括茶具等物都按王县令在世时的样子布置。安排停当后，他就带领随从上街去察访民情了。待他从街上回来，吃过晚饭回房时，天已经黑透了。他进到屋里，在昏暗的烛光下，看见一个人正坐在桌旁斟茶品味。此人五十开外年纪，梳着发白的髻子，左颊上有一块铜钱大小的斑记，相貌与主簿所介绍的王县令一般无二。就在狄仁杰略一迟疑时，那人站起来就要走。
狄仁杰忙问他可是王元德，那人反问何以见得。狄仁杰说：“第一，我不相信鬼魂之说；第二，最能扮王县令的只有他的弟弟；第三，最关心王县令这个案件的，也只有他的亲人。据我所知，王县令的弟弟是他唯一的亲人。据此三点，我确信阁下定是王元德无疑。”
此人果然是王元德，原来他认为汪堂官来此只是敷衍塞责，就假扮兄长的鬼魂吓走了他，也好细察这密室，弄清兄长死因。
两人正谈话时，一阵夜风刮来，吹得窗户“咯吱”作响。他们推开窗户，向后院望去，并无异样。后院的围墙外是一条很深的河沟，想从那里偷越进屋是断无可能的。两人观望了一会儿，关上窗户，重又回到桌前坐下，秉烛品茶，商讨案情。
王元德正要拿起茶杯继续喝茶，被狄仁杰一把拦住，说茶中有毒。王元德细看杯中之茶，果有一层浊物浮在上面。狄仁杰仔细看了那杯茶，说是风吹落了梁上的灰尘，掉在茶中了。
原来是一场虚惊！王元德觉得自己太疑神疑鬼了，但狄仁杰却从中觉察到了问题，他站在桌子上细看那屋梁（这间内房已年久失修，只有屋梁是新漆的）。按说新漆的梁是不会积留灰尘的，再一细看，梁上有一小块地方未曾漆到，其中还有一个小洞，他用手一摸，沾了些滑腻腻的东西，仔细辨认后，发现是蜡。他告诉王元德，有人借油漆屋梁的机会，在梁上挖了一个小洞，内装砒霜，然后用蜡封住，王县令喝茶时，热气上升，融化了蜡，砒霜掉入壶中，王县令喝茶后就中毒身亡了。
第二天，狄仁杰派人将漆工拘来审讯，漆工招认了犯罪事实。漆工与王县令无冤无仇，为何要毒死他呢？背后定有人指使。但是由于看守疏忽，漆工在狱中上吊自尽了，线索又中断了。
当晚，狄仁杰询问王元德，在检点兄长遗物时可有什么发现。王元德说他来的时候，汪堂官已将所有的账册文书封存送回京城，仅存几件常用衣服，穿在自己身上。此时穿在王元德身上的一件长袍已非常陈旧，下摆还打了块显眼的补丁。
见这块补丁打在不易磨损的地方，狄仁杰觉得十分奇怪，就撩起下摆仔细察看起来。谁知轻轻一拉，就扯了下来。在那块补丁的背面画着一根长杖，很像禅杖。
狄仁杰说：“这根长杖必有讲究，定是王县令在任时察觉了什么，在为后任提供线索。”
狄仁杰让王元德潜回京城，查访被送回京的账册文书，自己则在蓬莱继续查案。
既然王县令提供的线索是根禅杖，狄仁杰就去了蓬莱最大的寺庙白云寺。这天，白云寺里有若干匠人正在塑造一尊新佛。方丈还说塑成后要送往京城大相国寺供奉，等新佛运送之日，请狄仁杰主持盛典。
狄仁杰向方丈告辞，方丈起身相送，由于过于匆忙，他一个趔趄，摇摇欲倒，赶忙从座位旁拿起一根禅杖稳住身形。狄仁杰灵机一动：禅杖？莫非方丈与王县令之死有牵连？
狄仁杰回到县衙，这时有随从向他禀报，说蓬莱岸口黄金走私猖獗，说着呈上一条黄金，说是在码头附近捡到的，想必是走私犯匆忙中丢失的。狄仁杰细看那条黄金：形状是细而长的圆形体，与一般看到的金块、金元宝大相径庭。这时，他恍然大悟。
几天后，方丈送来请柬，说是新佛已经塑成，即将运往京城，请县令验送。
狄仁杰如期来到蓬莱码头，仔细察看佛像后，转过身来对百姓说：“这尊佛像塑工甚为粗劣，运送进京，有损蓬莱的声名！”说着抽出佩剑，用力向佛像连砍几下，佛像顿时出现条条剑痕，但并不见泥土飞落，而是金光闪闪。原来这佛像并非泥塑的，而全是黄金铸成的。百姓哗然。
狄仁杰又一把拿过方丈手中的禅杖，拔去禅头，露出了空心的杖柄，当即下令将方丈带回衙内严加审讯，方丈不得不招认了走私黄金的事实；从外洋运来的黄金，在船上被打成细长条子，寺内和尚在码头购买粮食和蔬菜时，将金条装入空心的禅杖运回白马寺积累起来，然后用这些黄金铸成佛像，再运往京城牟取暴利，这事被前任王县令发现端倪，所以方丈指使漆工害死了王县令。而在京中的接应者，正是来勘查王县令之死的汪堂官。