公元660年后，高宗身体状况每况愈下，无法处理朝政。武则天热衷于政治，且权力欲望强烈，因此她经常代替高宗处理政务。高宗对武则天过分把持朝政感到不满，与宰相上官仪商议废后之事。上官仪建议废黜武则天，但此事很快被武则天得知。她立即找到高宗，声泪俱下地表达了对高宗的深厚感情，并严厉质问高宗为何要废黜她。高宗在武则天的逼问下，惊慌失措地表示并未有此意，只是受上官仪的影响。
武则天对上官仪的背叛深感愤怒，不久后便以谋反的罪名将他处死。随后，她对高宗说：“陛下是英明的君主，在您的治理下国家繁荣昌盛。但您有时过于优柔寡断，容易受到他人影响。为了防止类似问题再次发生，我请求与您共同上朝议事，这样我就能帮助您分析大臣们的建议，让您不再犯错。”
高宗在后悔决定废掉武则天之后，意识到她的重要性和自己的失误，因此决定寻找机会向她赔礼道歉。他接受了武则天的建议，允许她与自己一同上朝听政。虽然高宗名义上仍坐在朝堂大殿上，但武则天隔着帘子在后堂，实际上朝政大事都由她一人决断。
公元683年，唐高宗因病离世，他的儿子李显继位，成为唐中宗。然而，中宗李显性格软弱无能，虽然身为皇帝，但实则没有实权。他不甘于成为母亲的傀儡，于是试图通过任命自己的岳父韦玄贞为宰相来增强自己的势力。然而，这一任命遭到了高宗临死前安排的顾命宰相裴炎的强烈反对。
面对裴炎的反对，中宗李显表现出了极大的愤怒和狂妄。他高声宣称：“我乃一国之君，我有权决定谁应担任宰相之职。即便我将整个天下都交给他，也无人敢干涉！”
武则天得知后，勃然大怒，认为这是对她的不敬和挑衅。她果断地采取行动，将唐中宗李显贬为庐陵王，并对他进行了幽禁。随后，她将自己的小儿子李旦立为皇帝，即唐睿宗。然而，武则天并未让睿宗插手朝政，而是将所有的政务大权都牢牢地掌握在自己手中。
随着时间的推移，武则天的权力欲望愈发膨胀，她产生了称帝的念头。为了实现这一野心，她开始了精心的准备。她首先将东都洛阳更名为神都，以彰显其神圣地位。接着，她又下令将文武百官的名字改为带有女性特征的新名，进一步凸显她作为女性的统治权威。
朝中一些敏锐的大臣察觉到武则天的意图后，开始公开反对她。其中，徐敬业在扬州集结了十万兵马，公开举兵反对武则天的统治。面对这一危机，武则天毫不畏惧，迅速调动三十万大军迎战。在强大的军事力量面前，徐敬业的叛乱很快就被平息了。
公元690年，六十七岁的武则天在洛阳正式改国号为周，并自称为“圣神皇帝”，改元天授。这一刻，她终于登上了皇帝的宝座，成为了中国历史上唯一的女皇帝。