Thiên Cơ Thập Nhị Cung xoay quanh cuộc hành trình của Thẩm Hào, người quyết tâm minh oan cho cha và Thiên Cơ Thập Nhị Cung. Trong khi trà trộn vào Hình Luật Tư để điều tra vụ án năm xưa, anh đã gặp Vạn Quân Linh - công chúa đương triều. Từ một cặp đôi oan gia, họ dần thu hút bởi tính cách của nhau và bước lên con đường ái tình đầy chông gai. Mọi sự phức tạp và những vụ án bí ẩn kinh thiên động địa sẽ khiến cuộc sống của họ trở nên rối ren và khó lường.