登州城上空常現神秘蜃景，女捉刀人曾倩攜弟曾信押犯途經，因揭下“俠盜”夜魈的通緝令，意外捲入風波。城內怪事頻發，為調查此事，曾倩與智謀過人的曹晟、身份成謎的夜魈，以及驕橫卻有絕技的謝景棠等人被迫聯手。在主角團合作中，眾人破除誤會、尋找真相，既要對抗未知勢力，又要在親情、友情與大義間抉擇，揭開這場圍繞蜃樓的奇幻迷局。

登州城內，謝景棠滋事和趙鵬結怨，之後趙鵬離奇慘死，謝景棠被懷疑為凶手，同時城中出現海市蜃樓異象。捉刀人曾倩姐弟押主角曹晟入城，後揭夜魈懸賞，經攤販封不害之女童童指引入住清風樓。謝景棠為了洗清冤屈，在清風樓懸賞尋找目擊者小乞丐。千機衛林寒押曹晟父親曹建德入城，曹晟從曾倩處逃跑後與芸娘、曹忠匯合，得知曹建德欲炸地道淹城同歸於盡，曹晟謀兩全之法，既可以完成父親命令，又能救出父親。

曹晟偽造謝景棠綁架案，落款 “夜魈” 引千機衛營救，以便潛入大牢；同時讓芸娘散播林寒來登州的消息，利用林寒與封不害的舊怨，又引誘想抓夜魈的曾倩途經登州，促成三方混戰。計劃得手後，曹晟見到父親曹建德，這時一個神秘鐵甲人出現，危急關頭，曹建德用神秘能力將曹晟傳送離開，曹建德隨後遭鐵甲人斬殺。曹晟在城外荒地醒來，目睹空中城池降落至原湖泊處，湖水退去，露出碼頭，景象離奇。

登州多人失踪，含曾倩弟弟曾信、封不害女兒童童與謝景棠證人小乞丐。曾倩、封不害、謝景棠焦急搜尋。林寒運送曹建德屍體出城，遭芸娘攔截，之後揭露二人均為曹建德收養。曹晟在清風樓遇到曾倩，曹晟因怪病暈倒，被曾倩制服，甦醒後坦白為了救父親利用曾倩，答應幫尋曾信。曹晟、曾倩、謝景棠從小乞丐破屋得到線索，殺趙鵬兇手與天上的海市蜃樓有關，出城尋找途中與封不害匯合同行，抵達後湖底顯露，登州上空海市蜃樓重現。

曹晟等人發現海市蜃樓是可移動實體城，準備一探究竟卻遭官兵押入大牢。謝景棠訴說被誣陷往事，獲釋後眾人計劃用縣衙百年火砲攻擊蜃景，封不害離開準備材料。芸娘趁機搜查封不害臥房，發現 “夜魈” 行頭與繪有蜃景的水袋，驚覺封不害早知蜃景的秘密。眾人計劃在湖床挖掘地道至城池下方，無果。此時，登州百姓突然集體返回，唯獨曾倩弟弟曾信和小乞丐未歸，湖中城池消失、空中蜃景重現。

登州歸來的百姓盡數失憶。曾倩等人繼續尋找失踪的曾信，追查得知曾信可能在無極觀。封不害向童童坦白，自己並非其生父，而是受同袍劉冠英所託照顧她們母女。封不害夜訪林寒欲報仇，反被林寒以告知吉嬸真相要挾，林寒承諾日後會給其交代。曹晟等人商議潛入無極觀救曾信，決定由曾倩假扮傾腳工混入，謝景棠用易容術協助。

謝景棠培訓曾倩模仿發音，助其扮傾腳工潛入無極觀。曹晟等人故意縱火製造混亂，曾倩趁機找到昏迷的曾信，卻遭布衣青年阻攔纏鬥，曹晟及時趕到救出曾信。謝景棠找到了橫死的小乞丐。這時，鐵甲人出現，沒理會謝景棠，離開。曹晟從無極觀中帶回一份卷宗，卷宗上的資料表明，海市蜃樓至少出現過三次，第一次是二十多年前的高蒙淀，第二次是四年前的滹河，第三次是登州，且每次出現都會有人失踪。而這些回來的人，不久後都死了。

曾信醒來後記憶全無，曾倩將自己的骨哨贈予他。曹晟提及和曾倩幼年在碭岩山的相識往事，卻遭曾倩否認。謝景棠請曹晟協助奪回被偷的傳家寶，得手後發現，每當傳家寶上的小亮點出現並向邊緣移動消失時，就會有人暴斃。封不害約見曹晟，得知仇人林寒是曹建德部下後，拿出長槍抵住曹晟脖子。

封不害稱同袍劉冠英被林寒所殺，懷疑曹建德是幕後主使，執意報仇。曹晟說出失踪之人回來數日就會死的事實，以先解決當下危機為由勸阻。林寒透露曹建德的專屬馬車或藏線索。布衣青年帶手下闖入清風樓奪卷宗，原來他的身份是太子，混戰中謝奎為護謝景棠被殺，眾人被控制。

曹晟等人得知老皇帝借曾信身體返老還童，通過之前卷宗中的祭祀圖推斷，返老還童需大量精元，這也是百姓失踪失憶的原因，曹建德淹城的行為就是為了阻止此計劃，但是卻因為曹晟失敗。曹晟等人設局圍攻鐵甲人，卻難以招架，封不害護住童童獲鐵甲人手下留情。林寒現身與鐵甲人激戰落敗，謝景棠為救林寒，被鐵甲人所傷。

謝景棠身上傳家寶被鐵甲人奪走。“皇帝”召見太子與大臣，這時本應鎮守邊關的荊南王不請自來，太子和荊南王兄弟二人互相揶揄。謝景棠發現自己妻子姚氏欲攜珠寶與自己好友顧廷美私奔，並遭顧廷美當眾羞辱。謝景棠求曹晟等人幫忙報仇被拒，孤身闖顧府遭制服，危急時刻曹晟等人趕到救援。

林寒打倒顧廷美讓謝景棠報仇，謝景棠最終放棄，林寒為替他出氣切下顧廷美耳朵。林寒向謝景棠吐露幼時被曹建德所救的往事，二人相約共尋人生意義。曾倩一直誤會封不害殺了自己父親，封不害解釋當年自己未殺曾倩父親，而是去奉命救援，誤會解開，封不害與曾倩和解。眾人計劃劫太子解開謎團，曹晟怪病病情加重，需用更長銀針扎入身體，以此延長清醒時間。

曹晟等人在陽葭嶺劫走太子，引發大量護衛搜山。封不害為掩護眾人離開，與護衛激戰。曹晟等人用火藥和響箭實施圍魏救趙之計，引開部分護衛。清風樓中，包哥向吉嬸和童童念出封不害留下的書信，揭露其真實身份及頂替劉冠英的緣由。而封不害在與一眾護衛激戰中，陷入泥潭，生死不明。

曾倩及時救出淤泥中命懸一線的封不害，曾倩等人帶著太子返回清風樓。太子向曹晟等人坦言，皇帝返老還童後他失勢，皇帝聽信鐵甲人，借登州蜃景轉移魂魄，卻不知曾信魂魄去向。眾人分析時發現童童異常，發現她曾偷看過曹建德手稿、認識神秘符號，還與鐵甲人見面交易。童童被何希廣抓住，曹晟等人救下童童，以燒馬車相脅，童童觸發機關，馬車裡面竟然變成一個高科技的實驗室。

實驗室牆面浮現異化裝置、山川河流立體圖案及 “景運二十年至三十六年，入主神殿” 字樣。芸娘目睹腳商遭無形怪物殺害，怪物潛入實驗室襲擊童童，致其受傷。鐵甲人現身擊退怪物並追擊，童童引爆車廂。曹晟等人懷疑曹建德與 “天外之人” 有關，曹晟計劃逼皇帝魂魄離體，關鍵時刻犯病昏睡。芸娘只得穿上曹晟的鐵甲和易容成太子的曾倩闖無極觀。謝景棠二人推測曾信體內非皇帝魂魄，曾倩制服曾信時，意外發現他會功夫。

曹晟甦醒，得知曾倩被曾信抓住，佔據曾信身體的實為欲借天外魂魄轉移術篡權的荊南王。荊南王吐露，曹建德是二十三年前隨蜃景而來的天外首領，為阻同類入侵多有謀劃，後因權力理念與荊南王不合，遭何希廣的鐵甲人殺害。荊南王掌權為應對天外威脅，曹晟以除掉何希廣為籌碼，換真正的曾信與童童魂魄，雙方達成合作。封不害揭露百里淵將軍與何希廣有關聯，提議生擒何希廣，既防荊南王食言，也減少百里淵損失。

曹晟等人假意殺何希廣，試探荊南王合作誠意。他們用假頭顱誤導對方，引何希廣談判，計謀敗露後與荊南王的人激戰脫身。荊南王透露，曹建德與何希廣同為天外首領，因理念反目。童童能解讀曹建德手稿的天外秘密，卻有所保留。封不害向芸娘坦陳，武宿陵戰役慘烈，他雖倖存卻留陰影，自此棄刀用棍。曹晟等人前往百里淵府，曹晟擔憂，因為荊南王告知他，曾倩和百里淵的關係。

曹晟等人抵百里府，遭百里淵苦餅試探。原由是數年來戰爭皆因糧食不夠，賑災糧分配不公。否認與曾倩身世相關，見其短刀卻神色複雜。童童拒洩天外秘密，執意留府，封不害無奈放手。曹晟之前見荊南王，荊南王以曾倩認親、曾信、童童靈魂回歸以及利用蜃景治愈曹晟舊疾為合作籌碼。封不害與百里淵面談，百里淵稱合作何希廣是為解糧食危機，二人因理念分歧不歡而散。太子投靠百里府實為荊南王暗樁，次日早餐時，曾倩突然吐血暈倒。

曹晟等人為了讓百里淵認曾倩，設計讓其假死，百里淵拿出同款短刀，說出真相，坦言當年因戰亂樹敵多棄女，棄女實為護女，承認曾倩是女兒，父女相認。太子約曾倩飲酒欲下毒，被識破後坦白受荊南王指使，因感念救命之恩放棄。曹晟向曾倩等人坦白與荊南王的交易及借蜃景治病的目的，眾人諒解。百里淵稱登州有兩百天外之人質受蜃景監視，暫不能對抗荊南王。何希廣建議告知曾倩真相，讓童童全盤托出。

童童揭秘天外移民計劃，母星惡化，天外之人借蜃景即重生之城篩選肉身、經蟲洞奪舍，首次移民引怪物致行動受阻。各方圍繞礦石與異化皿博弈，礦石可煉化保命的丘石，而異化皿可以讓丘石失效，兩方搶奪以爭取主導權和左右移民命運。童童坦言曾信與自己魂魄已消亡，曾倩崩潰。次日童童失踪。林中小屋，曾倩將童童吊於橫梁，蒙眼搭箭，箭頭寒光畢露，逼問曾信能否回來。

曹晟等人救出被曾倩擄走的童童，童童坦白曾信魂魄可回，原來她與曹建德原本在母星是舊識，因移民計劃遭怪物推遲，她抵達後誤以為曹建德背叛生子，所以才沒有幫助曹晟等人。曹晟等人識破曾倩故意製造衝突決裂，推理出百里淵並非其生父，而是殺父仇人，曾倩是怕連累大家才決意獨自複仇。曾倩為救重病母親，需用蔓珠黛，趁隙持刀刺穿百里淵胸膛，卻發現死的只是替身。

百里淵囚禁曾倩並施刑逼問蔓珠黛位置，曾倩寧死不從。曹晟等人潛入百里府想要救出曾倩，遭護衛圍困，百里淵刺傷謝景棠相逼。林寒率千機衛趕到，眾人拼死突圍。童童用技術穩住謝景棠傷勢，透露蔓珠黛與珠礦相關，珠礦下就是各方爭奪的核心礦石。

曹晟等人赴九源山，發現曾倩照料的蔓珠黛是藤蔓，挖出下方的異化皿與異化珠礦，童童稱樹油使其生效，且異化早於曹建德到來。童童趁隙偷走異化皿，曾信揭露喚醒原魂魄會致佔據者消亡，暗示童童不真心相助，蜃景隨即浮現。童童帶異化皿與戟牙會面遇襲，戟牙戰死，異化皿落入何希廣手中。曾信下令全城戒嚴，抓捕有天外之人魂魄的百姓欲焚燒，與百里淵對峙僵持。曹晟與芸娘至鳳鳴山，曹晟病情未癒，望著蜃景神色複雜。

曹晟識破百里淵陰謀，原來百里淵欲借荊南王屠殺登州天外之人，引天外勢力復仇以清除對手荊南王、坐收漁利。封不害與芸娘赴山洞營救被囚百姓。童童假意背叛，設法解除蜃景防護，眾人成功登蜃景。童童將謝景棠置於醫療床，逆向操控蜃景，此舉會讓蜃景崩塌，也能喚醒曾信與真童童魂魄，而她自身魂魄將留存蜃景。曾信帶甲士現身，曾倩持短刀對峙，林寒關殿門迎戰百里淵的甲士。山洞中，封不害二人與百里淵手下開戰。

林寒守蜃景大殿抗擊百里淵的人，封不害與芸娘激戰百里淵手下，阻止其焚燒百姓。曾倩護童童與曾信搏鬥，最終，童童完成操作，百姓魂魄歸位，蜃景晃動坍塌。謝景棠傷愈，百里淵借刀殺人計落空，太子攜玉璽接管殘局，百里淵黯然退場。蜃景消失後，曾信、童童魂魄歸位與親人重逢，曹晟、謝景棠、曾倩、曾信、封不害和童童圍篝火談笑團聚，感慨往事，唏噓不已。