上元元年（674年），高宗颁发圣旨昭告全国：“今后，皇帝改称天皇，皇后改称天后。”这年十一月，武则天颁布政治改革《十二条》，内容包括“劝农桑、薄赋役”、“给复三辅地”、“息兵，以道德化天下”、“省工费，减力役”、“禁浮巧”、“杜谗口”、“广言路”等。但是，武则天必须面对反对她干预朝政的强大反对力量。上元二年（675年），高宗提出让武则天以天后名义权摄国政，自己安心养病。但此议一出，立刻遭到众大臣的反对。中书侍郎兼宰相郝处俊更大胆地对高宗说：“自古以来，都是天子理外，皇后理内；天子管男教，皇后管女训；天子理阳道，皇后治阴德。这是天理，不能违背。”劝高宗谨守社稷，不以国柄轻授外姓之人。一些大臣马上附和。大臣们抱着儒家正统的君臣之序、阴阳之序，对武则天执政给予抵制，摄政之议遂寝。不仅如此，她的儿子、皇太子李弘也对母亲不满。李弘也以仁弱著称，颇类乃父，身体更差，经常生病。就在武则天摄政之议不久，他突然病亡。二儿子李贤继立为太子后，笃信“天后毒死太子”的传言，拒不与武则天见面，还伙同心腹诠释《后汉书》献给父皇，暗喻母后专权，将来必铸成大祸。后来，李贤又在东宫私藏武器，被人告密。经查实后，高宗下诏以谋反罪将他废为庶人。
武则天顶住反对力量的压力，继续她的政治革新，发现并提拔了一批难得的人材。仪凤元年（676年），仅为从六品官职的大理寺丞狄仁杰，由于他执法严明，对高宗也敢于犯颜直谏，为武则天所赏识，被提拔为侍御史。还有一位太学生魏元忠，在仪凤三年（678年）上书朝廷，要求改变用人“重门第，而不重视真才”的状况，破格提拔有真才实学的人才。武则天很赏识魏元忠的勇气和见识，授予他秘书省正字之职，后又升任他为监察御史和殿中侍御史。才女上官婉儿，乃上官仪之孙女，从小随母没入宫中做宫婢。她在母亲郑氏的培育下，对琴棋书画、文学诗歌都有很深的造诣。武则天听说后，于仪凤二年（677年）召见上官婉儿，当面测试后，因怜其才，便让她离开掖廷宫，带在自己身边，让她帮助处理日常事务。武则天还起用监察御史娄师德、安西都护裴行俭等人为将，防御吐蕃，平定东、西突厥之乱，设置了五大都护府，镇抚四境。一时间，大唐政治清明，边境安定，百姓安居乐业。
Δ太后临朝
到了永隆二年（681年），高宗在去封禅嵩山后，他的病情开始恶化。一贯对皇后忍让、显得很懦弱的唐高宗也开始忧虑身后之事。在几个皇儿中，弘儿短命，贤儿被废，还有李哲、李旦，却一个比一个糊涂。皇后威权太重，精明强干，这会不会危及李家社稷呢？为防止万一，李治决定要对继承人的问题做出长远安排。早在李贤被废时，三子李哲（李显）被立为太子，但高宗对此并不完全放心。永淳元年（682年），他提出立李哲刚满月的儿子李重照为皇太孙，武后也同意了。如此一来，政权就可以子传孙，然后一代一代传下去，唐高宗聊以自慰地这样想。弘道元年（683年）十二月某晚，唐高宗病笃，他召侍中裴炎进贞观殿，宣读遗诏：“用心辅佐太子，军国大事，委天后裁决。”当晚，高宗驾崩，享年57岁。根据高宗遗诏，太子李显即皇帝位，是为中宗，尊61岁的武则天为皇太后，以太子妃韦氏为皇后。
中宗是位愚昧、荒唐的皇帝。当太子时，名声就很差，一门心思玩乐，好游猎，当时的宰相、太子属官薛元超曾多次规劝，但他本性不改。《旧唐书》说他是虽有良臣也不能辅佐好的孱主，说他“志昏近习，心无远图，不知创业之难，惟取当前之乐”。武则天对立他当皇帝并不情愿。中宗嗣位后，次日即提拔皇后韦氏之父韦玄贞为豫州刺史。但韦后权欲极强，她不满足于当一个主持后宫的皇后，而要像婆母武则天那样执掌国政，因此，她极力撺掇中宗将其父调入朝中执政。中宗言听计从，便提出让韦玄贞任侍中，还要把奶娘的儿子授以五品官。受遗诏辅政的宰相裴炎对中宗的荒谬要求十分不解，认为韦玄贞无尺寸之功，已提拔为重要州郡之刺史，两日之内突然又提拔到宰相的高位，有悖制度。他苦苦谏劝，中宗不仅不听，反而大怒道：“朕就是把天下奉送给韦玄贞，又有什么不可，还吝惜一个侍中的职位吗？”
武则天得到裴炎密报，大为惊异，当下与裴炎商定，立即废黜中宗。嗣圣元年（684年）二月六日，皇太后突然决定，当天的朝日在乾元殿举行。此殿是商议朝廷要事之地和举办重大仪式的场所。当文武百官奉诏来到乾元殿时，羽林军将军程务挺已率羽林军在宫内外警戒。武太后和中宗进殿后，中书令裴炎和中书侍郎刘之当即出班，当众宣布皇太后懿旨：“中宗昏庸无德，不能为一国之主，废为庐陵王。”中宗抗声道：“我有何罪？”武太后大声斥责说：“你想把江山给韦玄贞，还说无罪！”中宗随即被带出殿软禁起来。接着，裴炎继续宣布太后的命令：废皇太孙李重照为庶人，流放韦玄贞到钦州（今广西钦州）。这样，中宗的44天皇帝生活便匆匆结束了。
次日，皇太后宣布改立第四子豫王李旦为皇帝，是为睿宗。李旦“谦恭孝友，好学，工草隶，尤爱文学训诂之学”，对政事素无兴趣。而且作为幼子，他也没有受到执政的训练，素无政事经验。于是，武则天毅然决定令睿宗皇帝另居别殿，自己临轩问政。在乾元殿后的紫宸殿覆遮浅紫帐视朝。至此，武氏成为唐王朝名副其实的最高统治者。
为稳定亲政后的政局，武则天首先稳住权力中枢，她将一手提拔的中书侍郎刘之任命为同中书门下三品，并以太常卿王德真为侍中，确保宰相群不出乱子。然后，她派左金吾将军、酷吏丘神赴巴州，驻守前太子李贤的住宅，以防李贤被人利用。丘神一到巴州，便逼令李贤自杀。同时，武则天对高宗时的旧臣加以笼络利用。当时，已83岁高龄的西京留守刘仁轨曾上表请求辞职，并劝武太后以汉代的吕太后临朝专政、任用外戚为后代嗤笑的事作为教训，归政给睿宗。武则天派侄儿武承嗣携带自己的亲笔信到西京安慰刘仁轨，表示自己是暂时代替守丧的皇帝执政，并褒奖刘仁轨的耿直，劝他以匡救天下为怀，不要因年老而告退。刘仁轨极谏而被太后容纳，这使大臣们逐渐安下心来。
但在废黜中宗200多天后，一场由勋旧大臣的后代发动的叛乱就爆发了。武则天也没有料想到这场风暴会来得这么快。叛乱是由英国公李勣的孙子、承袭了英国公爵位的李敬业（即徐敬业）发动的。李勣是唐代开国功臣，三朝元老，唐代著名大将，原姓徐名世勣，由唐高祖赐姓李，因避唐太宗李世民之讳而去掉“世”字。李勣显赫一生，然而其孙子李敬业、李敬猷兄弟坐享高官厚禄，不思进取，毫无真才实学。嗣圣元年（684年）七月，分别担任地方刺史和县令的李敬业、李敬猷兄弟俩均因为贪污和赌博的罪行而被贬官，他们纠集一些也因为犯罪而被贬官的人，“各自以失职怨望”，大造反武舆论。这些人包括给事中唐之奇、长安县主簿骆宾王、太子詹事司直杜求仁、监察御史魏思温等。他们感到，朝廷内外对武则天执政有不满情绪，这种政治气氛可以用来进行政治投机。于是，这些人齐集江北军事重地扬州，商议以匡复被贬为庐陵王的中宗李显为旗号，推李敬业为统帅，魏思温为军师，发动叛乱。随后，宰相裴炎的外甥、监察御史薛仲璋也加入进来。这年九月底，李敬业等人在扬州设立匡复府，拼凑了10万兵马，举扬、楚两州之地，发动反武叛乱。这就是唐代历史上著名的“徐（李）敬业之乱”。
十月丁酉，武则天听到警报，便与大臣们商议征伐大计。这时，由骆宾王起草的讨武檄文也传到了京师。据史载，当这篇措辞犀利的文字传到东都洛阳时，武则天读过后，对檄文中对她的恶毒攻击不予反驳，反而对骆宾王的才气大加赞赏，批评宰相们说：“多么优美的词句，其文句之工堪称稀世之作。这样的优秀人才，竟落魄不遇，这是你们宰相的过错啊！”武则天在危急关头却大赞敌手的文笔，数落宰相们的过错，其镇定自若的气度使满朝文武汗颜，当然也镇住了不少在朝中想借机兴风作浪的人。十月六日，武则天命令以左玉钤卫大将军李孝逸为扬州大都督，统兵30万前去征讨徐（李）敬业。同时，她在朝廷内部肃清了那些利用叛乱逼她放弃权力、还政与睿宗的大臣，先后处死了宰相裴炎、大将军程务挺等人。在扬州起兵的徐（李）敬业，本以为利用朝廷内外的反武情绪可以干一番大事业，可以迅速长驱直入，扫平天下，没有想到不仅临近州县响应者寥寥无几，而且本境州县也不愿相随起兵。就连徐（李）敬业的叔父、润州刺史李思文也断然拒绝其拉拢，率军据守。在唐军的打击下，徐（李）敬业坚持到十二月初就全军覆没。徐（李）敬业兄弟及其同党悉被诛杀。
平定叛乱后的新年，武则天下诏改元为垂拱元年（685年），取“垂拱而天下治”之意。就在这个新年，她召集群臣，向他们作了一次推心置腹的谈话。这位61岁的政坛女人，以不容置疑的口吻告诫群臣：“朕辅佐先帝二十余年，一心为天下事操心尽劳，你们的爵位富贵，是朕给的；天下安乐，是朕治理的。先帝弃世，把社稷托付给朕。朕不敢爱惜自己的身体，只知道爱百姓。今天，反对朕的领头之人却是宰相大将，对朕的辜负何等之深、何等快速啊。你们之中有受遗命的老臣，倔强难制能超过裴炎的吗？你们中有将门的后代，可以纠合亡命之徒能超过徐敬业的吗？你们之中有掌握兵权的宿将，攻必胜战必克能超过程务挺的吗？他们都是人中豪杰，但敢于反对朕，朕一样能诛杀他们。你们中间有能超过他们三人的，就请你们早点步他们的后尘，来反叛朕吧！否则，你们就要好好地服从朕，为朕办事，不要做出让天下人笑话的事情来。”这一席话，是武则天向文武大臣敲响的警钟，对他们是一种威慑。
为了收取民心，取得臣民的拥戴，同时也严格控制各级官员，武则天采取了一些政治改革举措。首先，她颁布《垂拱格》，严格规定官吏的行为规范，供天下的官吏们遵守。其次，她下制令（因避武则天的名讳的读音，改“诏”为“制”），规定内外九品以上各级官员和百姓贤能都可以到朝廷来自荐为官，以延揽人才。其三，她在朝堂外设立一种名叫“铜匦”的小箱子，鼓励天下官民人等都可以投书议政，这既可以揭发文武百官的不轨行为，同时也可以根据官民的议政来体察民情。铜匦设在朝堂外的东南西北四角。东面称“延恩”，让进献赋颂、上求仕进者投之，以配合颁布的自举令；南面的称“招谏”，让人们进言朝政得失，相当于意见箱；西面称“伸冤”，让有冤屈者投之；北面的叫“通玄”，让进言天象灾变以及军机密计者投之。其四，武则天颁布制书，鼓励天下官民人等，都可上京告密言事。并规定凡有告密者，沿途都要提供驿马，供给五品的伙食。告密之人，即便是农民、樵夫，武则天都要召见，安排在客馆里宿食。即使所告不实，也概不问罪。
告密之风一开，一些奸诈小人便乘势而起，他们迎合了武则天政治斗争的需要，一时成为武则天迫害反对者的工具。在告密者中，出现了一批像索元礼、周兴、来俊臣、万国俊等这样的酷吏，武则天让他们专门负责办理她下令特审的案件，即“制狱”。这些人便拿出其看家本领，任意罗织罪名，动用各种惨无人道的酷刑，比虎狼还可怕，迫害了无数的无辜官吏。
Δ武周女皇
武则天撇开无能的儿子，自己执掌朝纲，威慑群臣。但高压手段并没有使那些反对女人当权的正统人士屈服。垂拱二年（686年）九月，新丰县东南一个地方在一夜雷雨之间竟长出一座300尺高的山。江陵人俞文俊便乘机上奏说：“天气不和而寒暑混乱，人气不和则身上长出疣赘，地气不和而出现了这种长出高山的怪事。今天，陛下以女主处阳位，把刚柔颠倒了，才导致地气塞阻，出现这种山变之灾。”
可怕的是，武则天一手提拔起来的宰相刘之对太后执政也心存不满，私下说：“太后既然废昏君而立明主，就没必要临朝称制了。不如把政权交给皇帝（睿宗），以安天下人之心。”武则天得知后，非常气愤，对大臣们说：“刘帏之是我从北门学士中起用为宰相的，如今他却背着我说这种话。”这时，有大臣告状说刘帏之有受贿行为，并曾与许敬宗的老婆私通。武则天派人带她的诏敕去审问刘帏之，不料刘帏之竟傲慢地抗拒制史，对武则天的诏敕表示轻蔑。武则天一气之下，逼令刘帏之自尽。刘帏之对武则天的背叛，使武则天在政治态度上发生了很大的转变。她认为，文武大臣都是靠不住的，只要是她作为一个女子在位掌权，她就要面对源源不断的反对者。自此开始，武则天便通过扶植武后氏族的人来巩固她的地位，并将“制狱”处置的对象重点转向文武大臣。同时，对于阴阳之序、男女之教一套东西，武则天已是恨之入骨，她决心彻底摆脱“臣妾”的地位，做一个名副其实的“女主”，向这套说教宣战。她想，既然吕后临朝执政总是受后人辱骂，那就不如名正言顺、光明正大地称皇帝，统治天下，让后人骂个痛快，骂得值。人不敢为，我偏要为之。