明朝正德年间，为了仿造葡萄牙人的火炮，朝廷开采矿山、冶炼钢铁。但广西矿山忽然出现不知明的怪兽，咬死了督办太监和很多矿工。正德帝得知责令锦衣卫查案，锦衣卫百户冯天佑派捕快阿牛和唐志青前往广西查探此案。

来到广西后，当地瑶族官员让女儿婉儿做向导，介绍阿牛见了地方官广西布政使。布政使说起怪兽出没之地，就在当地封王兴俊王的私家禁林一带。阿牛和婉儿悄悄进入禁林，两人的马匹竟被怪兽吃掉！跟踪怪兽过程中，阿牛发现了一个正在举行仪式的女巫。婉儿坦承她是自己的养母，阿牛却觉得她颇有疑点。正疑惑间，阿牛和婉儿竟正面遭遇怪兽。怪兽一身铠甲、通体寒光！阿牛拉弓欲射，怪兽却消失了。阿牛发现婉儿似乎在吹竖笛指挥怪兽，而那个女巫也在林间一闪而逝。莫非两人都有嫌疑？

次日，阿牛前往拜访兴俊王。兴俊王认为怪兽不过是狼群，并邀请阿牛参加围猎。阿牛一展身手射杀数只野狼，兴俊王手下“狼兵”也斩获颇丰。而此时，冯天佑则从京城护送新任矿山督办太监赶到广西。冯斥责阿牛办案不力，决定亲手围捕怪兽。谁知在围捕过程中，锦衣卫死伤惨重。情急之下，婉儿父女将怪兽引入陷阱，锦衣卫将其乱枪打死，最终发现怪兽竟是一只犀牛！兴俊王看到后面色不快，似有隐情。冯天佑则嘲笑阿牛无能，带着犀牛回朝复命。

之后山中果然恢复了平静。阿牛和唐志青心灰意冷，准备回京。谁知当晚怪兽再次祸乱矿山。布政使紧急赶来，请求兴俊王派兵围捕，却遭拒绝。阿牛只好带领矿工和山民上山搜寻，发现女巫似乎在做法控制怪兽，遂围住质问。女巫说她不过是在控制山间猞猁与怪兽打斗，众人将信将疑只好放过了她。第二天，阿牛发现女巫的帐篷一夜之间消失了，而附近则有很多猞猁的尸体，口中还衔着兽毛和一些碎布，碎布既像婉儿父女的瑶族服饰，也像督办太监手下骑兵的铠甲。阿牛不禁疑惑：到底是瑶族的山民作怪，还是督办太监的阴谋？

阿牛决定冒险进入兴俊王府调查。无意间他发现布政使正在偷听兴俊王与手下狼兵首领的密语：原来那只被冯天佑杀死的犀牛竟是从王府的异兽馆中逃脱的。兴俊王交代狼兵首领小心异兽馆的安全，狼兵首领遂前往异兽馆查看。阿牛跟踪而至，发现这里竟豢养着很多野生动物，而狼兵首领则有一套驯服猛兽的手段！阿牛于是确定怪兽案必是兴俊王所为，唐志青说他乱猜，两人吵架闹翻，唐志青一气之下骑马返京。阿牛留下来，制作了一只大竹笼，准备亲自抓捕怪兽。布政使这时悄悄告诉阿牛：他其实是在替皇上监视兴俊王，阿牛这才恍然大悟：也许，兴俊王有谋反之心，所以才制造了怪兽案？

大竹笼赶制成功，阿牛安排婉儿父女守候，并请来女巫帮忙。当晚，怪兽果然出现，咬死新任督办太监和很多骑兵！阿牛与怪兽搏斗时，唐志青竟骑马返回，加入战队。搏斗中，婉儿父亲不幸被怪兽咬死，阿牛也即将葬身兽口！千钧一发之际，突如其来的一发炮弹竟将怪兽轰下悬崖——正德帝竟然带着火炮南下，亲自来到广西巡察！

皇帝在太监刘瑾、冯天佑和锦衣卫的簇拥下来到王府。兴俊王见到皇帝大惊，大设宴席迎接。而阿牛则突闯宴席，指责兴俊王就是怪兽的始作俑者。兴俊王大怒，辩白说府上秘密豢养的猛兽，其实都是为了给皇上“豹房”献礼之用，遂将阿牛关进了异兽馆。随后正德帝要求兴俊王将异兽馆动物拉来助兴。兴俊王命人把“镇馆之宝”拉出，皇帝见是一只温顺听话的大虎，大喜，便命众人打开铁笼。大虎乖乖走出，皇帝上前，众人惊惧。谁知忽有巨大黑影落在皇帝眼前，正是那头被炮轰下悬崖的怪兽一头巨大的黑豹！皇帝即将葬身豹腹时，被女巫等人救出的阿牛冲进宴会与黑豹搏斗，奋力将其杀死！

最终，阿牛一番推理说出了怪兽案的真相：利用黑豹咬死皇帝确实是为了谋反。但实操者竟是广西布政使，而他身后还有指使者，就隐藏在皇帝身边！