《魂断楼兰》说的是某考古研究所对2000年前，新疆古丝绸之路中著名的神秘楼兰国进行考古时所发生的悬疑、惊悚、灵异的故事。当考古研究所悄悄研究来自古楼兰国一具千年不腐“美女古尸”的诅咒，引发一联串难以解释的怪事：考古员深夜离奇死在办公室，考古研究所频频闹鬼……

寂静的夜晚，年轻的考古研究员江河在秘室里，对他和所长文好古、许安多、林子素、张开从西域楼兰腹地带回的1600年前楼兰古女尸金色面具进行研究，他用工作灯光柱照在女尸华彩的金面具上，金面具开始变形，放大镜中突然出现神秘的诅咒图案，发出耀眼的光芒，江河突然发疯般地抽搐、挣扎、最后离奇死亡。公安人员勘查现场后，对江河的死因一时难以查出。负责调查此案的叶萧警官，总觉得这里的人用怪怪的眼神看着自己，原来他和死者江河的长相竟然十分相像。

研究所的张开惊魂未定地告诉文所长，咋天晚上10点半左右，听见外面铁门响，出去一看，铁门锁得好好的；办公室的门居然开着，下班的时候明明是我最后锁的门，我还听见库房那边有动静，我过去看看，刚回头，就看见一个黑影从库房飘了出来，刚锁好的铁门又打开了，又见一个黑影在门外張牙舞爪爬在铁栅门上，吓得他大叫鬼呀，有鬼！跑了出来。文所长说张开脑子糊涂了，他和林主任把全所上上下下都仔细地检查了一遍，一切正常。张开说是不是从楼兰古墓带回来的那个，是她在作怪啊？文所长严肃地批评张开，一个科研人员怎么能相信闹鬼呢。那，那图案呢？张开拿出一张在古墓石门上拍摄的神秘图案照片递给了文所长。

江河的未婚妻，江东话剧院演员白碧在家听到门铃声，打开门却什么人也没有，连续几次都是这样，最后一次开门后，发现地有一封江河亲笔写给自己的信：“白碧，亲爱的，原谅我不能陪你。9月9号睌上你有空吗？去考古研究所办公室找我，我等你，我有重要的话要跟你说。”白碧突然发现地上有一串钥匙，猛然一回头，发现窗帘晃动了一下，白碧一脸惊愕。江河追悼会上，白碧一失常态，惊叫着江河没有死，她扑向水晶棺里江河的遗体叫喊着，放他出来，放他出来！她被朋友拉开，扭头见叶警官，又看了一眼江河的遗体后就晕了过去。