Ở tập 2, mấu chốt của vụ án đã được xác định chính là vết cào được Tống Vương Phi để lại trên người hung thủ trong lúc giằng co, sau khi Nhậm Tam Thứ phát hiện dưới móng tay của Tống Vương Phi có lưu lại da người. Chính vì vậy khi phát hiện tay của Bình Vương Phi có 3 vết xước, Thái Bình công chúa đã khăng khăng khẳng định Bình Vương Phi chính là hung thủ giết người, còn Tam Lang thì vì Bình Vương Phi mà lạm quyền bao che thê tử.
Trước lời buộc tội của Thái Bình công chúa, Bình Vương Phi đã giải thích 3 vết xước trên tay là do trong lúc đánh đàn, dây đàn bị đứt gây nên. Cũng may Nhậm Tam Thứ đã kịp thời xuất hiện và đứng ra làm chứng, bảo vệ sự trong sạch cho Bình Vương Phi. Để tăng tính thuyết phục, y còn tự cào vào tay mình để chứng minh vết thương trên tay Vương Trân không giống với vết cào do con người gây ra. Nhờ vậy, Vương Trân mới thoát nạn.
Cùng lúc đó, ả cung nữ Tư Nguyên, người lén để lại chìa khóa Nghê Thường Các cho Tống Vương phi một phần vì muốn thoát tội, phần còn lại vì ganh ghét đố kị với Chương Thượng cung nên đã cầu kiến Hiền Phi, đổ hết mọi tội lỗi sát hại Tống Vương Phi lên đầu bà. Ả đã đem chuyện xích mích giữa Chương Thượng cung với Tống Vương Phi kể với Hiền Phi, cho rằng đó chính là động cơ giết người của Chương Thượng cung. Cảm thấy lời buộc tội này không phải là không có căn cứ, Hiền Phi đã ngay tức tốc đến tẩm thất của Chương Thượng cung để làm rõ mọi việc.
Mặc dù có bằng chứng cụ thể chứng minh sự trong sạch, nhưng vì quá thất vọng khi bị phản bội bởi thuộc hạ thân cận, Chương Thượng cung đã muốn nhân cơ hội này để nhìn rõ xem "ai là người, ai là ma". Giả vờ rằng không có nhân chứng, Chương Thượng cung tỏ ý muốn Hiền Phi hỏi các thuộc hạ của mình.
Sau đó cả bốn trưởng ty đều nói vào đêm xảy ra vụ án, họ không gặp được Thượng cung, tuy nhiên họ đều một lòng tin tưởng bà không phải là hung thủ. Lúc này Chương Thượng cung mới đưa Hiền Phi và các thuộc hạ của mình đến miếu tự gặp Chân Nghiêm đại sư, người có thể chứng minh bà hoàn toàn trong sạch khi đã ở suốt đêm trong miếu vào đêm 15 trăng tròn xảy ra vụ án.
Lần lượt những đối tượng tình nghi đều được chứng minh trong sạch, những tưởng vụ án sẽ bị đi vào ngõ cụt thì bất ngờ Phò mã của Thái bình công chúa xuất hiện, vô tình để lộ ra 3 vết cào trên tay. Lúc này Thái Bình công chúa mới vỡ lẽ chính Võ Du Kỵ mới là hung thủ giết người.
Nhưng đau lòng thay nguyên nhân lại chính là miếng ngọc bội vô cùng quan trọng đối với công chúa đã bị thất lạc bấy lâu nay. Tìm thấy miếng ngọc bội nhưng lại không còn nguyên vẹn, phò mã đành tìm đến Doãn Chưởng Trân của Ty trân phòng nhờ sửa giúp. Không may đúng lúc này Tống Vương Phi xuất hiện, vì lo sợ hiểu lầm, trong lúc giằng co, phò mã đã xô ngã Tống Vương Phi dẫn đến cái chết của cô.
Sau khi nghe phò mã kể lại sự việc, Thái Bình đã cho thuộc hạ giết chết Doãn Chưởng Trân và ngụy tạo thành một vụ tự tử. Tiếp theo nàng tìm gặp Tam Lang, lấy đại sự làm chủ thiên hạ để uy hiếp Tam Lang khép lại vụ việc. Nhìn thái độ của Thái Bình, không khó để Tam Lang có thể đoán ra được phò mã chính là hung thủ thật sự. Nhưng vì đại sự trước mắt, Tam Lang đành nhắm mắt cho qua, chấp nhận lời đề nghị của Thái Bình công chúa, hạ lệnh cho Nhậm Tam Thứ kết thúc việc điều tra vụ án. Sau đó anh cùng với Bình Vương phi đã lập lời thế máu, quyết giành được ngai vàng.
Sau khi vụ án khép lại, Nguyên Nguyệt cũng đã được trả lại sự trong sạch. Nhưng vì muốn nhìn lại những vết khắc do người tỉ tỉ thất lạc lâu năm để lại trong phòng giam mà đã đắc tội với ngục trưởng, khiến cho cô bị đánh đến ngất xỉu. Và một lần nữa Nhậm Tam Thứ xuất hiện cứu nguy. Tập 3 khép lại với cảnh Nhậm Tam Thứ bế Nguyên Nguyệt trên tay.
Cung Tâm Kế 2: Thâm Cung Kế hiện đang được phát sóng song song với đài TVB Hồng Kông trên kênh truyền hình SCTV9 vào lúc 19h00 tối thứ Hai đến thứ Sáu hàng tuần. Với sự thành công từ Cung Tâm Kế, cũng như cốt truyện hấp dẫn với những màn tranh đấu chốn thâm cung, Cung Tâm Kế 2: Thâm Cung Kế hứa hẹn sẽ khuấy đảo màn ảnh nhỏ trong thời gian sắp tới.