唐太宗精明能干，可是在选择继承人的问题上多次变动，最后才选定第九个儿子李治继位，这就是唐高宗。高宗初期，继续唐太宗的政策，有贞观遗风。后来他立了皇后武则天，情况发生了变化。
武则天名明曌，并州文水（今山西文水）人，先世并不显耀。她的父亲武士彟早年做过木材商，家富于财，隋末任鹰扬府队正，跟随李渊在太原起兵。唐朝建立后，因为是高祖的元从人员受重用，历任光禄大夫、工部尚书、荆州都督等职，封应国公。武则天生于624年（唐高祖武德七年），14岁时因容貌美丽，被唐太宗选入皇宫，立为才人，赐号“武媚”。
武则天性格刚烈泼辣。唐太宗有一匹骏马，名叫狮子骢，性暴难驯，没有人能制服它。当时武则天入宫不久，对太宗说：“我能制服它，但需有三件东西。”太宗问：“哪三件东西？”武则天说：“第一件是铁鞭，第二件是铁锤，第三件是匕首。马不听话，就用鞭子抽它；还不听话，就用铁锤锤它；再不听话。就用匕首刺死它。”
武则天26岁时，唐太宗死去。按照当时宫廷的规矩，她被送进感业寺当尼姑。唐高宗往来该寺，爱上了她。事情被王皇后知道了。那时王皇后正为皇帝宠爱萧淑妃而吃醋，便怂恿皇帝接武则天回后宫，并自作主张让武则天蓄发等待。不久，唐高宗便把这位比自己大4岁的武则天接回宫中，立为昭仪。
武则天初入宫时，对王皇后百般迎合。王皇后对她也十分信任和喜爱，常在高宗面前称赞她。高宗对武则天更是恩宠有加。渐渐地，美貌多智的武则天，完全占据了高宗的心。王皇后和萧淑妃反倒受冷落了。
武则天不甘屈居人下。起先，她利用王皇后与萧淑妃的争宠，联合王皇后攻击萧淑妃，使萧淑妃失宠，接着便把矛头指向了王皇后，她要取王皇后而代之。武则天在后宫大肆活动，笼络人心，对王皇后身边的人，施以小恩小惠，对与王皇后关系不好的人，则极力拉拢。因此，王皇后的动静，武则天了解得非常清楚。
654年（唐永徽五年）初，武则天生了个女儿，很讨人喜欢。王皇后也不禁前去看望，逗弄一番，知道皇帝要来就先走了。武则天趁机残忍地掐死亲生女儿，然后轻轻盖好被子。一会儿，高宗来了，武则天佯装欢笑，带皇帝来到床前，掀开被子，突然发现死婴，失声痛哭。高宗见此情景，十分震惊。他急忙问是怎么回事，左右宫女告诉他：“皇后刚刚来过。”高宗一听，勃然大怒说：“皇后杀了我的女儿！”武则天乘机大进谗言，加上王皇后久无生育，于是高宗决意废王皇后。
围绕皇后废立问题，宫中展开了激烈的斗争。王皇后宠衰，她的舅舅，中书令柳奭首先被贬流。太尉长孙无忌和宰相褚遂良等顾命元老大臣迅速组成反对势力，阻止武则天入主后宫。与此同时，武则天也开始施展她的手段，分化朝臣，瓦解对立面，形成自己的势力。中书舍人李义府、卫尉卿许敬宗、御史大夫崔义玄、中丞袁公瑜等人很快集合在武则天的周围，决心与长孙无忌集团一决高低。
655年（唐永徽六年九月），唐高宗把长孙无忌、于志宁、褚遂良等几位宰相召入内殿，讨论皇后废立的事情，武则天隔着帘子监视。高宗正式提出：“皇后没有儿子，武昭仪有儿子，现在我想立昭仪为皇后，怎么样？”长孙无忌等坚决反对，拼死谏争。褚遂良说：“皇后出身名门，忠厚贤淑，又没有什么过错，不应该轻易废掉。而武昭仪出身寒微，又曾侍奉过先帝，立为皇后不合礼仪，一万代以后，天下人会说陛下是怎样的国君？希望陛下三思。”后来他见劝谏无效，气愤地把上朝用的象笏放在地上，解去头巾，叩头流血说：“退还陛下笏，请求陛下放臣回还故里。”
武昭仪见状，恼羞成怒，隔着帘子大叫：“为什么不把这可恶的家伙杀掉。”
幸而众人说情，说褚遂良接受先帝的遗命，有罪也不可用刑，褚遂良才得以保全性命，不久被贬出京城。
为了抢夺皇后位，武则天一党大肆活动，许敬宗在朝廷造舆论说：“种田的农民多收了几百石麦子，还想换个老婆，何况贵为天子呢！”
在这关键时刻，开国功臣李勋助了武则天一臂之力。他对高宗说：“皇后的废立是皇上的家事，不必去征求外人的意见。”
655年（唐永徽六年十月），高宗下诏，废王皇后、萧淑妃为庶人，她们的父母和兄弟都除名，流放岭南。六天后，下诏立武昭仪为皇后。十一月初一，举行册立皇后大典。由李责力把皇后玺绶授给武后，百官在肃仪门朝见新皇后，武则天终于夺得了皇后桂冠。
武则天有政治野心，也有政治才干，她并不以当皇后为满足，而是要参预朝政、掌握大权，以至于当国家的最高主宰——皇帝。
当时，以长孙无忌为首的元老重臣仍控制着朝廷，他们是武则天的政敌。为了排斥打击他们，武则天先后以各种罪名将宰相韩瑗、来济、褚遂良以图谋不轨罪远贬，然后集中力量对付长孙无忌。659年（唐显庆四年），武则天授意许敬宗编造朋党案，将长孙无忌牵扯进去。高宗不明真相，下诏削去长孙无忌的官爵，流放黔州（今四川彭水）。不久，许敬宗派人到黔州逼长孙无忌自杀。因受其牵连，宰相于志宁免官，韩瑗等人除名，不久被杀。长孙无忌集团被摧垮。
在打击长孙无忌的同时，武则天不断发展自己的势力，许敬宗、李义府等被擢为宰相，掌握大权。
武后势力的增大使她越来越骄横，渐渐不把高宗放在眼里，高宗对此愤愤不平。664年（唐麟德元年），高宗偷偷将宰相上官仪召来商议对策，上官仪说：“皇后专权，天下人都不赞成，应当废掉以顺人心。”高宗认为很好，就命上官仪起草废后诏书。
谁知宫中早已布满武后的亲信，他们奔告武后，武后急忙赶来，大吵大闹，表明自己的清白。吓得高宗畏头缩尾，不敢发出诏书。高宗还把责任往上官仪身上推，说：“我本来并没有这种打算，都是上官仪教我的。”于是武则天立即指使许敬宗诬告上官仪一状，说他与废太子李忠串通一气，阴谋叛逆。结果，将上官仪及其子上官庭芝下狱处死，家属籍没，平时与上官仪有过来往的朝臣士大夫统统贬官流放。
上官仪被杀后，朝廷中再没有敢与武则天作对的势力了。从此以后，高宗每次处理政事，武后就要垂着帘幕在后面指挥。政事无论大小，官吏的升、降、生、死，都由武后一人说了算，天下大权，全归中宫，高宗不过是傀儡一个，拱手而已。朝廷内外称高宗、武后为唐室的两个皇帝。
武则天以皇后的身份掌握大权以来，通过修《姓氏录》，提高武姓本家和在职群臣的社会地位，还通过引用一批文学之士“北门学士”等手段，逐步发展和扩大自己的实力。她自信，唐高宗一死，便是她女皇的天下了。可是，正当她得意逞能的时候，却与亲生儿子发生了冲突。
武则天亲生的有4个儿子，长子李弘、次子李贤、三子李显、四子李旦。656年（唐显庆元年），李弘被立为皇太子，他的性格与母亲完全不同，仁孝谦谨，尊敬大臣朝士，深得父皇的厚爱和大臣的信赖。他多次奏请，不符合武后的意旨，武后对他很生气。李弘有两位异母姐姐义阳、宣城二公主，都是萧淑妃所生，被武后长期幽禁在别宫中，年过30岁，还未能出嫁。一次，李弘在别宫见到了二位公主，又惊又可怜，立即奏请高宗，让她们出嫁。高宗答应了。武后知道后，怀恨在心。
675年（唐上元二年），高宗眩晕病发作很厉害，武则天的亲信向高宗提议让武后代理国政。可是，高宗却接受中书侍郎郝处俊等人的建议，要让太子李弘监国。这样，李弘就成了武后独揽朝政的障碍。4月，武则天用药酒将李弘毒死在洛州合璧宫。高宗正想禅让给太子，得了凶讯，十分悲痛，下诏谥李弘为孝敬皇帝。
李弘死后一个多月，高宗立次子雍王李贤为太子。李贤聪明好学，颇有才干，又召集著名学者注范晔的《后汉书》，在士人中声望很高。可是，李贤也跟武后性情不合。正议大夫明崇俨以符咒奇术得武后宠信，他揣知武后不喜欢李贤，就经常在武后面前说李贤长相不好，不能继位，还是英王李哲和相王李旦最合适。宫中还有人议论，说太子是皇后的姐姐韩国夫人生的。这些话传到李贤耳中，他深感不安。武后又经常找碴责备李贤，使得李贤十分害怕，便沉湎酒色，日益消沉。
679年（唐调露元年），武后命明崇俨到长安办事，明在途中被强盗所杀，武后怀疑是李贤指使的，只是一时查不出证据。后来，有人向武后报告说太子与家奴赵道生等狎戏，送给赵道生等人很多金帛。武则天便借题发挥，将李贤召到洛阳训斥。又命中书令薛元超、裴炎和御史大夫高智周等人一起审问，在东宫马坊里搜到数百件黑色甲胄，认为是谋反的器具。还将赵道生抓起来，逼他招供受太子指使杀了明崇俨。
武后得到这些“罪证”，很高兴，她恶狠狠地说：“做儿子的心怀逆谋，是天地所不能容许的，要大义灭亲，决不能赦免他的罪！”必欲置之死地而后快。幸亏高宗宠爱太子，代子求情。李贤才免一死，被废为庶人，不久被迁往巴州（今四川重庆）。武则天还不放心，最后派左金吾将军丘神责力前往巴州，逼李贤自杀，才算完事。
680年（唐调露二年八月），李贤被废的第二天，高宗第三子英王李显继为太子。这时高宗病情已日趋严重。683年（唐弘道元年）十二月，56岁的唐高宗死去，去世前，召裴炎受遗诏辅佐太子，遗诏还说有关军事、政治不能决定的，听武后意见。七天后，李显即位，这就是唐中宗。中宗尊武则天为皇太后，以裴炎为中书令，将宰相议政的政事堂从门下省迁到中书省。
武则天为什么能够容忍中宗李显继位？这主要是因为中宗生性庸弱，容易控制。加上当时高宗刚去世，武则天对外廷尚未完全控制住，当皇帝的时机尚未成熟。作为权宜之计，让庸弱的李显当一阵子皇帝，以安定大局，以后再把他赶下台。
果然，684年（唐嗣圣元年二月），继位不到两个月的唐中宗便被武则天废为庐陵王，幽禁在深宫。中宗为什么被废？原来是他想升迁岳父韦玄贞为侍中，顾命宰相裴炎不同意，两人发生了争执。中宗生气地说：“我要把天下都给韦玄贞，又有什么不可以，何况一个侍中呢！”武则天得知后，如获至宝，马上召集百官到乾元殿。裴炎与中书侍郎刘讳之、羽林将军程务挺、张虔勗带兵入宫，宣布太后命令，废中宗为庐陵王。中宗很不服气，责问母后说：“我犯了什么罪！”武则天回答：“你要把天下送给韦玄贞，怎么说没有罪呢？”一句话就把中宗从皇帝宝座上赶下来。
第二天，武则天立第四个儿子豫王李旦为皇帝，这就是唐睿宗，武太后把睿宗安置在别殿，所有国政，不得过问，全由太后决定。开始了改朝换代的准备。
武则天为了当皇帝，大力培植武姓势力，大封武姓，授侄儿武承嗣为太常卿、同中书门下三品，武三思为右卫将军，还有武攸暨、武攸宁、武攸归、武攸望等，都晋级加官。还建立武氏五代祠堂，遗赠武氏家族的五世祖先。684年（唐光宅元年九月），改元光宅。更改唐百官名称，如尚书省改为文昌台，左、右仆射改为左、右相；门下省改称鸾台，侍中为纳言；中书省改称凤阁，中书令为内史。尚书六部也更改了名称，以天、地、四季命名，吏部称天官，户部称地官，礼部称春官，兵部称夏官，刑部称秋官，工部称冬官。御史台分为左肃政、右肃政两台，左台纠察朝廷，右台纠察郡县。还改东都洛阳为神都，以便作为未来的京师。武则天为取代大唐，建立武姓皇朝，忙得不亦乐乎。
就在武则天一步一步逼近皇位的时候，引起了一些受排挤的唐朝宗室贵戚的不满。684年（唐光宅元年九月），先前被武则天贬黜的英国公徐敬业等人，公开打出反武旗号，起兵扬州。徐敬业是徐世责力（即李责力）的孙子，被推为统帅，称匡复府上将，领扬州大都督，以曾任御史的魏思温为军师，初唐四杰之一的骆宾王为记室，以匡复庐陵王为名。不过十天，就聚集起10多万人的队伍。骆宾王起草了《讨武曌檄》，檄文列数武则天残害忠良、生活腐化等罪状，揭示她想当皇帝的野心。
