【太后称制】
嗣圣元年二月，李显打算任命韦皇后之父韦玄贞为侍中，被裴炎阻止，李显怒道：”朕即使把天下都给韦玄贞，又有何不可？还在乎一个侍中吗？”
武则天于是将李显废黜为庐陵王，迁于房州，转而立第四子豫王李旦为帝，是为唐睿宗。
武则天仍临朝称制。
九月，武则天改元光宅，改东都为神都，同时令旗帜皆从金色，官服颜色、职省名称一并改易，赐宫城名为太初宫。
同月，徐敬业等以扶持庐陵王为号召，在扬州举兵反武，十多天内就聚合了十万部众。武则天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。
垂拱元年五月，武则天下诏允许内外九品以上官员和百姓向朝廷自荐，以求被任用。
垂拱二年正月，武则天还政于李旦，但李旦知其并非出自诚心，“奉表固让”，于是武则天继续临朝称制。
三月，武则天下令制造铜匦置于洛阳宫城前，分为延恩、招谏、伸冤、通玄四匦，随时接纳天下表疏。此举广开言路，对稳定当时的朝政起了重大作用。
武则天为监察宗室与大臣，规定任何人均可告密。凡属告密之人，臣下不得私自审讯，国家都会向其供给驿站车马和饮食。
即使是农夫樵人，武则天都亲自接见。所告之事，如果符合旨意，就可破格升官。
如果并非事实，亦不会问罪，于是四方告密者蜂起。
其中生性残忍的索元礼、周兴、来俊臣、侯思止等人通过告密被授予掌管制狱的官职，形成“酷吏政治”，被告者一旦被投入此狱，酷吏们则使用各种酷刑审讯，能活着出狱的百无一二。
这样，随着告密之风的日益兴起，被酷吏严刑拷打致死的人日渐增多。于是“朝士人人自危，相见莫敢交言”，大臣们每次上朝前，都要和家人诀别。
武则天谋夺李唐社稷，翦除唐朝宗室，引起诸王不安，欲起兵对抗。还未有共识的时候，博州刺史、琅邪王李冲，在垂拱四年八月于博州举兵；豫州刺史、越王李贞起兵豫州，以呼应李冲。
武则天分遣丘神勣、魏崇裕讨伐。李冲起兵七日即败死。九月，李贞兵败自杀。
武则天想尽除李氏诸王，使周兴等展开审讯，逼迫韩王李元嘉、鲁王李灵夔、黄国公李撰、东莞郡公李融、常乐公主等自杀，他们的亲信也被杀死。
武则天的侄子武承嗣命人凿白石为文曰：“圣母临人，永昌帝业。”
号称在洛水中发现，献给武则天，武则天大喜，为石取名为“宝图”。
垂拱四年五月，武则天加尊号为“圣母神皇”。十二月，武则天亲自拜洛受图，史称此时“皇帝、皇太子皆从，文武百官、蛮夷酋长，各依方位而立。珍禽奇兽，并列于坛前。文物、仪仗”，被评价为“自有唐已来，未有如此之盛者也”。
同年底，武则天命人于洛阳建造的明堂落成，号“万象神宫”，放任百姓入内参观，吐蕃等国听闻明堂建成，纷纷遣使来贺。
又命面首薛怀义铸巨大雕像，其小指尤容数十人，在明堂北起五层高的天堂来收纳雕像。
载初元年七月，东魏国寺僧人法明等撰《大云经》四卷，称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。
【女皇岁月】
载初元年九月间，发生了一系列官民、宗戚、四夷首领、沙门、道士向武则天请求改国号为周，赐皇帝姓武的要求，李旦亦自请赐姓武氏。
不久，群臣奏称“凤集上阳宫，赤雀见朝堂”，武则天方准所请，于九月九日登上则天门楼，大赦天下，改唐为周，改元天授。定都洛阳，以长安作为陪都。
同月乙酉，上尊号曰圣神皇帝，“以皇帝为皇嗣，赐姓武氏”。丙戌，又在神都立武氏七庙。?
如意元年正月，武则天引见存抚使所举之人，不论贤愚，全部提拔，授予各种官职进行试用，试官制度由此开始。
二月，吐蕃党项部落万余人归附武周，武则天将其分置十州。五月，吐蕃首领曷苏亦率其部落请求归附，武则天派张玄遇率领精兵二万迎接。不料曷苏事情泄漏，被国人擒回。此时恰逢羌族首领昝捶率领八千余人归附，张玄遇以其部落置莱川州。
长寿元年九月，武则天派大将王孝杰与阿史那忠节率军出征西北。
十月，王孝杰大破吐蕃，收复龟兹、疏勒、于阗、碎叶等安西四镇，设安西都护府于龟兹。
在群臣一致反对的情况下，武则天毅然对安西四镇增兵三万。这一措施使安西四镇从此安定，直到唐玄宗时再无反复。
长寿二年正月，武则天在万象神宫亲自主持祭典，自制宫廷乐舞《神宫大乐》，选用舞者九百人。
同月，武则天听信谗言，杀太子李旦的妃子刘氏、德妃窦氏，李旦几遭诬陷，险些受祸；又降封李旦之子、皇孙李成器及恒王李成义等为郡王。
九月，武则天加号“金轮圣神皇帝”，旋即又为其父祖加谥。
同年西突厥拥立阿史那俀子为可汗，联合吐蕃入侵武周；后突厥默啜可汗率众入侵，室韦亦反。
长寿三年正月，将军李多祚击破室韦叛乱。二月，王孝杰破吐蕃孛攵论赞刃、突厥可汗俀子等各三万余人；碎叶镇守使韩思忠大破泥熟俟斤、突厥施质汗、胡禄等，继而攻占吐蕃泥熟没斯城。
八月，四夷酋长在波斯国大酋长阿罗憾的号召下请求用铜铁铸造天枢，立于端门外，铭纪武则天功德，黜唐颂周，武则天同意。