但武则天还不满足，她要与李治封禅泰山。由于唐高宗年间国力昌盛，武则天积极窜掇李治封禅泰山。祭祀昊天上帝时先皇配享，祭祀皇地祇时太后配享。封禅的时候先由皇帝初献，公卿当亚献。但封禅毕竟没有皇后的事，于是她又，封禅为祭地之仪，由太后配享，彰显后土之德。让公卿当亚献非常不妥，因为男女有别。不能让外臣来祭祀。所以要让她自己充当亚献，好孝敬孝敬自己的婆婆，李治果然答应。后来在麟德三年正月初一这天，她与李治一块封禅泰山，充当亚献，而且还给百官赐爵加阶，使百官对她感恩戴德。
乾封二年，李治因久病不愈，命太子李弘监国。
上元元年八月，李治称天皇，武则天称天后，名为避先帝、先后之称，实欲自尊。十二月武则天上表建议十二事：
一，劝农桑，薄赋徭。
二，给复三辅地（免除长安及其附近地区之徭役）。
三，息兵，以道德化天下。
四，南、北中尚（政府手工工场）禁浮巧。
五，省功费力役。
六，广言路。
七，杜谗口。
八，王公以降（下）皆习《老子》。
九，父在为母服齐衰（丧服）三年（过去是一年）。
十，上元《年号）前勋官已给告身（委任状）者，无追核。
十一，京官八品以上，益禀入（增加薪水）。
十二，百官任事久，材高位下者，得进阶（提级）申滞。
李治都同意，下诏颁布施行。武则天能够重视农业生产，规定各州县境内，“田畴垦辟，家有余粮”者予以升奖；“为政苛滥，户口流移”者必加惩罚。所编《兆人本业》农书，颁行天下，影响很大。而武则天执政期间，其宗教政策乃以佛教在道教之上。
上元二年，李治患的风眩症更厉害了，便与大臣们商议，准备让武则天摄政。宰相郝处俊谏道：“陛下奈何将高祖、太宗的天下，不传给子孙而委任给天后啊！”李治因而暂时停议。武则天得知后，就召集了召集大批文人学士，大量修书，先后撰成《玄览》、《古今内范》、《青宫纪要》、《少阳正范》、《维城典训》、《紫枢要录》、《凤楼新诫》、《孝子传》、《列女传》、《内范要略》、《乐书要录》、《百僚新诫》、《兆人本业》、《臣轨》等书。且密令这批学者参决朝廷奏议，以分割宰相的权力，被当时的人称作“北门学士”。同年，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，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，李治驾到奉天宫，当时武则天从封泰山以后，劝李治封禅中岳。李治因患病而终止。李治苦于头痛不可忍耐，侍医秦鸣鹤道：“刺头微微出血，可以治愈。”武则天在帷帐中道：“此医可斩首，想要在皇上头上刺出血来吗！”李治：“我苦于头痛，出血未必不好！”侍医就用针刺百会，李治道：“我的眼睛看见了。”不久，诏命皇太子李显代理国政，裴炎、刘齐贤、郭正一等人在东宫任同平章事。李治从奉天宫回东都，病得很厉害，宰相以下大臣都不能晋见。同年十二月，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：”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。
垂拱二年三月，武则天下令制造铜匦，置于洛阳宫城之前，随时接纳臣下表疏。同时，又大开告密之门，规定任何人均可告密。凡属告密之人，国家都要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。如所告并非事实，亦不会问罪。同时，武则天又先后任用索元礼、周兴、来俊臣、侯思止等一大批酷吏，掌管制狱，如果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。于是在朝廷内外便形成了十分恐怖的政治气氛，以致大臣们每次上朝之前，都要和家人诀别，整天都惶惶不可终日。为奖励告密，武则天对告密者破例授官。是年杀安南王李颖等宗室十二人，又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。
武则天谋夺李唐的社稷，翦除唐宗室，诸王不自安，欲起兵对抗。还未有共识的时候，博州刺史琅邪王李冲，垂拱四年八月于博州举兵。豫州刺史越王李贞起兵豫州呼应。武则天分遣丘神勣、魏崇裕击之。琅邪王李冲起兵七日败死；九月，越王李贞兵败自杀。武则天想
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