永徽六年（655年）六月，王皇后与其母柳氏找来巫师，企图用“厌胜”之术，将武则天诅咒而死。事泄之后，唐高宗在大怒之下，不但将柳氏赶出宫中，而且还想把武则天由昭仪升为一品宸妃，由于受到宰相韩瑗和来济的反对，最后不能成事。
不久，中书舍人李义府等人得知唐高宗欲行废皇后而立武则天的消息后，勾结许敬宗、崔义玄、袁公瑜等大臣，向唐高宗接连投递了请求立武则天为后的表章。唐高宗看到有不少人支持，废立之意再次萌生。
十月十三日，唐高宗又在李绩等朝廷重臣的支持下，终于颁下诏书：以“阴谋下毒”的罪名，将王皇后和萧淑妃废为庶人，并加囚禁，她们的父母、兄弟等也被削爵免官，流放岭南。七天以后，唐高宗再次下诏，将武则天立为皇后。与此同时，又将反对最力的宰相褚遂良贬为外州都督。
十一月初，武则天又派人将正被囚禁的废后王氏和萧淑妃各打一百棍杖，并割去手、足，投入酒瓮之中，还气愤不过地说：“让这两个泼妇的骨头醉死酒中。”王、萧二人在酒瓮中哭喊了几天几夜，才气绝而死。临死以前，萧淑妃大声骂道：“阿武妖精，竟惨毒至此！愿来世转生为猫，阿武为鼠，我要活活将她喉咙咬断。”据说武则天后来在宫中禁止养猫，而且常常夜梦王、萧二人披头散发，在宫中作祟。所以，她在执掌朝政以后，就常住东都洛阳，终身不归长安。
显庆四年（659年）四月，武则天又捏造罪名，将长孙无忌、于志宁、韩瑗、来济等人削职免官，贬出京师。至此，反对武则天的大臣都被或贬或杀，一个不剩。
显庆五年（660年），高宗患上头风之疾，头晕目眩，不能处理国家大事，遂命武则天代理朝政。但武则天生性霸道，故每当决事，高宗每每受制于武则天，高宗非常不满，于是在麟德元年（664年）与宰相上官仪商议，打算废掉武则天皇后之位。但上官仪的废后诏书还未草拟好，武则天即已接到消息。她直接来到高宗面前，追问此事，唐高宗不得已，便把责任推到上官仪身上。十二月，上官仪被逮捕入狱，不久，即被满门抄斩。从此以后，唐高宗每次上朝，武则天必在帘后操纵，天下大权完全归武后掌握，甚至连生杀大事都由武后决定，天子高宗只能唯唯从命，所以，朝廷内外都称为“二圣”。
乾封二年（667年）高宗因久疾，命太子弘监国。上元元年（674年）秋八月，高宗称天皇，武后称天后，名为避先帝、先后之称，实欲自尊。十二月武后上表建议十二事：“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，益廪入（增加薪水）。十二，百官任事久，材高位下者，得进阶（提级）申滞。”高宗诏皆施行之。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。武则天当政期间，继续实行唐太宗发展农业生产、选拔贤才的政策。
上元二年（675年）三月，武后召集大批文人学士，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，以分宰相之权，时人谓之“北门学士”。时高宗风眩更甚，拟使武后摄政，宰相郝处俊说：“陛下奈何以高祖、太宗之天下，不传之子孙而委之天后乎！”高宗才罢摄政之意。太子弘深为高宗钟爱，高宗欲禅位于太子。武后想总揽大权，不满于太子弘，刚好太子弘见萧淑妃之女义阳、宣城二公主因母得罪而被幽禁宫中，年逾三十而未嫁，奏请出降，高宗许之。武后怒，不久太子死于合璧宫，时人以为武后所毒杀。
弘道元年（683年）十二月，唐高宗病逝，临终遗诏：太子李显于柩前即位，军国大事有不能裁决者，由武则天决定。四天以后，李显即位，是为唐中宗。武则天被尊为皇太后。
光宅元年（684年）二月，中宗欲以韦后父韦玄贞为侍中，裴炎力谏不听，武则天遂废唐中宗为庐陵王，并迁于房州（治所在今湖北房县）。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，改国号为周。同年九月，*、徐敬猷兄弟联合唐之奇、骆宾王、杜求仁等以支持庐陵王为号召，在扬州举兵反武则天，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，*兵败自杀。
垂拱二年（686年）三月，武则天下令制造铜匦（铜制的小箱子），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。
武后谋夺李唐的社稷，翦除唐宗室，诸王不自安，欲起兵对抗。垂拱四年（688年）博州刺史琅邪王李冲（李贞子），八月于博州（今山东聊城东北）举兵。豫州刺史越王（唐太宗之子）李贞起兵豫州（今河南汝南）呼应。武后分遣丘神绩、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。
这年命令僧怀义率领万多人，毁乾元殿，建明堂，费时近一年落成，高二百九十四尺，阔三百尺。共三层，上为圆盖，有九条龙作捧着的姿态。上有铁凤，高一丈。饰以黄金，称为“万象神宫”。明堂既成，又命僧怀义铸大像，大像的小指也可以容纳数十人，于明堂北建五层高的天堂来收纳这个大像。所花费用以万亿计，政府财政为之枯竭。是年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，献给武后，武后大喜，命其石曰“宝图”。之后武后加尊号为“圣母神皇”。
武后想杀尽李氏诸王，使周兴等审讯之，迫韩王元嘉、鲁王灵夔、黄国公撰、东莞郡公融、常乐公主等自杀，亲信等均被诛。
自那天华山一战之后，郁蕊按忧若羽生前遗愿，将其火化，扬于华山之巅，奇怪的是扬出去的骨灰竟全部合拢一起，凝成了一粒骨灰珠子。而郁蕊便就此离开了华山，此去便再无音讯。
民间流传郁蕊那日便与忧若羽一般为魔胚苏小小害死了，还有流传郁蕊离开花生内之后便入了佛门，说法不一已无从考证。
而那日忧若羽赎出来的那个名叫婉儿的女孩子，正是日后的第一女官上官婉儿。
风中又再次传来了那首忧郁的曲子：飘零去，越经年。手绾杨花一梦，几回解语不堪言，自清寒。
惯作离人腮畔泪，添得倦魂憔悴。春风未许入阳关，雁云残。
飘零去，越经年。枕侧清笺犹记，钿钗轻约鬓间缘，梦魂牵。
过尽沧波催客老，换了浮生潦倒。几回憔悴倚阑干，见时难。
飘零去，越经年。时把相思弄曲，倦魂着意合尊前，好成眠。
一片浓愁堪解得，知向断肠梦泽。西窗问月几回残，几回圆？
飘零去，越经年。西塞边戎吹雪，狼烟终古不曾眠，角声寒。
白骨黄沙今不见，埋入史书薄简。春风依旧笑相看，水和山。
飘零去，越经年。身外浮名无有，何须言道出尘难，梦邯郸。
乐水志山谁与共，一刹天涯愁永。行歌醉卧忘机禅，近尊前。
飘零去，越经年。一棹清波绿引，几回梦里最江南，水云间。
载酒行歌欢昨事，酩酊随心畅意。而今幸得有婵娟，共尊前。
飘零去，越经年。隐迹红尘往事，伤心留得几纨笺，着辛酸。
啸傲山林赢自在，付与琴棋相对。梅英共雪效逋仙，尽时欢。
飘零去，越经年。归处林泉弄影，琴书案牍弃尘喧，伴诗笺。
复计东西鸿雁语，何若此间相与？日间芳友共娇颜，碧云天。
飘零去，越经年。又是东风时节，落花似我委尘残，不堪言。
落寞心情分付去，醉里懵腾细语。幽然一梦诉孤弦，倩谁怜？
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