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710年6月，李显突然驾崩，七月二十一日李隆基发动唐隆之变，杀韦后、安乐、上官婉儿；712年8月，李旦禅位李隆基，武攸暨去世；713年8月，太平因涉嫌谋反，被唐玄宗发兵擒获，赐死于家中。
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上元二年（675年），太子李弘病逝，改立李治与武则天的二子李贤为太子。
调露二年（680年），李贤因谋逆罪被废为庶人，流放巴州。因此，又立了三子李显为太子。
永淳二年（683），十二月，李治驾崩，临终遗诏：太子李显于柩前即位，军国大事有不能裁决者，由天后决定。四天以后，李显即位，是为唐中宗，尊武则天为皇太后。
光宅元年（684年）二月，李显打算任命韦皇后之父韦玄贞为侍中，宰相裴炎力谏，李显生气地说：”朕即使把天下都给韦玄贞，又有何不可？还在乎一个侍中吗？”武则天以此为借口将李显废黜为庐陵王，并迁于房州。立第四子豫王李旦为帝，是为唐睿宗，武则天临朝称制，自专朝政。
同年九月，徐敬业、徐敬猷兄弟联合唐之奇、杜求仁等以扶支持庐陵王为号召，在扬州举兵反武，十多天内就聚合了十万部众。武后当即以左玉钤大将军李孝逸为扬州道大总管，率兵三十万，前往征讨。十一月，徐敬业兵败自杀。
垂拱二年（686年）鞭杀故太子李贤二子，唐之宗室被杀戮殆尽，其幼弱幸存者亦流岭南。
载初二年（691年）七月，法明等撰《大云经》四卷，说武则天是弥勒佛化身下凡，应作为天下主人，武则天下令颁行天下。命两京诸州各置大云寺一所，藏《大云经》，命僧人讲解，并将佛教的地位提高在道教之上。九月侍御史傅游艺率关中百姓九百人上表，请改国号为周，赐皇帝姓武。于是百官及帝室宗戚、百姓、四夷酋长、沙门、道士共六万余人，亦上表请改国号。
武后准所请，改唐为周，改元天授。尊号圣神皇帝，改元天授，但仍以李旦为皇嗣，赐姓武氏。立武氏七庙于神都，追尊周文王曰：始祖文皇帝。立武承嗣为魏王，武三思为梁王，其余武氏多人为王及长公主。
神功元年（697年），酷吏来俊臣欲罗告武氏诸王及太平公主，又欲诬皇嗣（唐睿宗）及庐陵王（唐中宗）与南北衙共同谋反，拟一网打尽。武氏诸王与太平公主都十分害怕，共同揭发其罪行，下狱处以极刑。
圣历元年（698年），武承嗣、武三思谋求当太子，几次使人对武后说：“自古天子没有以异姓当做继承人的。”武则天犹豫未决，狄仁杰对武后说：“姑侄之与母子，哪个比较亲近？（武承嗣、武三思皆武后之侄，中宗、睿宗则武后之子），陛下立儿子，那么千秋万岁后，会在太庙中作为祖先祭拜；立侄子，那么从未听说侄子当了天子，把姑姑供奉在太庙。”又劝武则天召还李显。从