江河之上耿念（袁文康饰）和罗远（高伟光饰）两位法官因一起农民状告化工企业排污的环保案件而相聚，并通过此案认识了公益律师夏未冬（陈数 饰），三人通力合作，在环保案件的审理中进行了一次有益的探索。极天公司倾倒废碱液，造成大江市全城断水。案件审理中，耿念、罗远引入了人民陪审员，让案件得到了妥当处理。因为表现出色，耿念、罗远进入市环境资源审判庭工作。金盟水务公司往长江偷排污水，众人排除干扰，不仅惩治了污染责任人，开出了巨额罚单，还开创性地判定让企业承担环境修复责任。友成渔业使用绝户网工具在长江大肆捕捞，破坏了水域生态，耿念率众顶住该公司背后黑恶势力的阻挠，最终做出了公正审判。为推动长江流域生态保护和修复，耿念等人一直在探索前行着。
2013年5月下旬，华谊公司在第66届戛纳电影节发布了一支8分钟的3D未完成版花絮，受到各国片商的追捧，被誉为“戛纳电影节华语片花No.1”，并得到韩国、法国等32个国家与地区的预订。同时电影由《狄仁杰前传》正式定名为《狄仁杰之神都龙王》。
2013年7月28日，华谊发布了十张先导海报和首款预告片。
2013年9月1日下午，在北京最大的商业IMAX影院——北京金源星美影院IMAX影厅举行了终极预告片发布会，徐克、陈国富和刘嘉玲亲临现场揭秘影片的幕后故事。
2013年9月9日和11日，分别举行华谊内部和全国院线高层看片会。
2013年9月23日，电影在北京举办大型首映礼，徐克、王中磊、陈国富、刘嘉玲、赵又廷、冯绍峰、Angelababy、林更新和韩国演员金泛等主创都现身。
2013年9月27日，在全美三十余家影院上映，这次在北美只上映2D版本，以照顾对3D不甚感冒的北美观众。
2013年10月2日，主创在台北举办了首映礼。
1、演员赵又廷在拍水下戏时，由于需要长时间的潜水，强大的水压让他多次流鼻血。他在闭气的同时，还得极尽轻盈之能力，考虑如何表现打斗、演戏。
2、影片在水下拍摄时，剧组使用的是水底喇叭，只有操作人员和导演之间可以沟通，其他人员都无法讲话。为了保障安全，演员们在前期必须经过严格的闭气训练，救生员在一旁也是随时待命，应对突发紧急情况。
3、影片中蝙蝠岛峭壁打斗戏有许多吊钢丝的工作，每条钢丝需要六个人拉，最多的时候同时要拉八个演员在空中，每个演员一条钢丝，光拉钢丝的就要五十多人。
4、在拍摄峭壁打斗戏时，演员赵又廷为了设计将夜光石丢给冯绍峰，不慎将石头都到拍摄机器上，把机器上的玻璃敲碎了。
5、导演徐克此次为了水下拍摄，还让摄制组请来了澳大利亚的水底摄影师，并且带来了全球只有三台的顶级摄影机中的一台。
