上一季结尾，主角沈翊看似破解了十二宫之局，实则是幕后黑手“天机主”故意为之。第二季开篇，沈翊被皇帝钦点进入一个由奇人异士组成的秘密机构“司天监”，专门研究十二宫留下的机关遗产。随着调查深入，他发现十二宫并非一个简单的杀手组织，而是一个上古机关术传人的庇护所。“天机”也并非秘密，而是一份可以驱动巨型战争兵器的设计图。此时，北方敌国已渗透入京城，试图抢夺“天机”。沈翊必须在机关术高手与奸细的夹缝中求生，他渐渐发现身边的同僚各怀鬼胎，而那个一直在暗中帮助他的神秘人，似乎就是他要找的“天机主”本人。
第二季全面升级，从本格推理转向了更宏大的权谋与冒险。机关术的呈现更加瑰丽奇幻，解谜过程烧脑且逻辑自洽。人物关系更加复杂，全员“狼人杀”的设定让观众也猜不透谁是好人。虽然节奏稍慢，但细节铺垫极其用心，是国产古装悬疑剧的标杆。
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