七，杜讒口。
八，王公以降（下）皆習《老子》。
九，父在為母服齊衰（喪服）三年（過去是一年）。
十，上元《年號）前勳官已給告身（委任狀）者，無追核。
十一，京官八品以上，益稟入（增加薪水）。
十二，百官任事久，材高位下者，得進階（提級）申滯。
李治都同意，下詔頒布施行。武則天能夠重視農業生產，規定各州縣境內，“田疇墾辟，家有餘糧”者予以升獎；“為政苛濫，戶口流移”者必加懲罰。所編《兆人本業》農書，頒行天下，影響很大。而武則天執政期間，其宗教政策乃以佛教在道教之上。
上元二年，李治患的風眩症更厲害了，便與大臣們商議，準備讓武則天攝政。宰相郝處俊諫道“陛下奈何將高祖、太宗的天下，不傳給子孫而委任給天後啊！”李治因而暫時停議。武則天得知後，就召集了召集大批文人學士，大量修書，先後撰成《玄覽》、《古今內範》、《青宮紀要》、《少陽正範》、《維城典訓》、《紫樞要錄》、《鳳樓新誡》、《孝子傳》、《列女傳》、《內範要略》、《樂書要錄》、《百僚新誡》、《兆人本業》、《臣軌》等書。且密令這批學者參決朝廷奏議，以分割宰相的權力，被當時的人稱作“北門學士”。同年，太子李弘病逝，改立李治與武則天的二子李賢為太子。
調露二年，李賢因謀逆罪被廢為庶人，流放巴州。因此，又立了三子李顯為太子。
永淳二年，李治駕到奉天宮，當時武則天從封泰山以後，勸李治封禪中嶽。李治因患病而終止。李治苦於頭痛不可忍耐，侍醫秦鳴鶴道“刺頭微微出血，可以治愈。”武則天在帷帳中道“此醫可斬首，想要在皇上頭上刺出血來嗎！”李治“我苦於頭痛，出血未必不好！”侍醫就用針刺百會，李治道“我的眼睛看見了。”不久，詔命皇太子李顯代理國政，裴炎、劉齊賢、郭正一等人在東宮任同平章事。李治從奉天宮回東都，病得很厲害，宰相以下大臣都不能晉見。同年十二月，李治駕崩，臨終遺詔太子李顯於柩前即位，軍國大事有不能裁決者，由天後決定。四天以後，李顯即位，是為唐中宗，尊武則天為皇太後。
光宅元年二月，李顯打算任命韋皇後之父韋玄貞為侍中，宰相裴炎力諫，李顯生氣地”朕即使把天下都給韋玄貞，又有何不可？還在乎一個侍中嗎？”武則天以此為借口將李顯廢黜為廬陵王，並遷於房州。立第四子豫王李旦為帝，是為唐睿宗，武則天臨朝稱製，自專朝政。同年九月，徐敬業、徐敬猷兄弟聯合唐之奇、杜求仁等以扶支持廬陵王為號召，在揚州舉兵反武，十多天內就聚合了十萬部眾。武後當即以左玉鈐大將軍李孝逸為揚州道大總管，率兵三十萬，前往征討。十一月，徐敬業兵敗自殺。
垂拱二年三月，武則天下令製造銅匭，置於洛陽宮城之前，隨時接納臣下表疏。同時，又大開告密之門，規定任何人均可告密。凡屬告密之人，國家都要供給驛站車馬和飲食。即使是農夫樵人，武則天都親自接見。所告之事，如果符合旨意，就可破格升官。如所告並非事實，亦不會問罪。同時，武則天又先後任用索元禮、周興、來俊臣、侯思止等一大批酷吏，掌管製獄，如果被告者一旦被投入此獄，酷吏們則使用各種酷刑審訊，能活著出獄的百無一二。這樣，隨著告密之風的日益興起，被酷吏嚴刑拷打致死的人日漸增多。於是在朝廷內外便形成了十分恐怖的政治氣氛，以致大臣們每次上朝之前，都要和家人訣彆，整天都惶惶不可終日。為獎勵告密，武則天對告密者破例授官。是年殺安南王李穎等宗室十二人，又鞭殺故太子李賢二子，唐之宗室被殺戮殆儘，其幼弱幸存者亦流嶺南。
武則天謀奪李唐的社稷，翦除唐宗室，諸王不自安，欲起兵對抗。還未有共識的時候，博州刺史琅邪王李衝，垂拱四年八月於博州舉兵。豫州刺史越王李貞起兵豫州呼應。武則天分遣丘神勣、魏崇裕擊之。琅邪王李衝起兵七日敗死；九月，越王李貞兵敗自殺。武則天想儘除李氏諸王，使周興等審訊之，迫韓王李元嘉、魯王李靈夔、黃國公李撰、東莞郡公李融、常樂公主等自殺，親信等均被誅。
同年，武則天命令薛懷義率令萬多人，毀乾元殿，建明堂，花了近一年落成，高二百九十四尺，闊三百尺。共三層，上為圓蓋，有條九龍作捧著的姿態。上有鐵鳳，高一丈。飾以黃金，稱為“萬象神宮”。明堂既成，又命僧薛懷義鑄大像，大像的指也可以容納數十人，於明堂北起五層高的天堂來收納這個大像。所花費用以萬億計，政府財政為之枯竭。武承嗣命人鑿白石為文曰“聖母臨人，永昌帝業。”號稱在洛水中發現，獻給武則天，武則天大喜，命其石曰“寶圖”。之後武則天加尊號為“聖母神皇”。
載初二年七月，法明等撰《大雲經》四卷，武則天是彌勒佛化身下凡，應作為天下主人，武則天下令頒行天下。命兩京諸州各置大雲寺一所，藏《大雲經》，命僧人講解，並將佛教的地位提高在道教之上。九月侍禦史傅遊藝率關中百姓九百人上表，請改國號為周，賜皇帝姓武。於是百官及帝室宗戚、百姓、四夷酋長、沙門、道士共六萬餘人，亦上表請改國號。武後準所請，改唐為周，改元天授。尊號聖神皇帝，改元天授，但仍以李旦為皇嗣，賜姓武氏。立武氏七廟於神都，追尊周文王曰始祖文皇帝。立武承嗣為魏王，武三思為梁王，其餘武氏多人為王及長公主。
長壽元年九月，武則天派王孝傑與阿史那忠節率軍出征西北。十月二十五日，王孝傑大破吐善，收複龜茲、疏勒、於闐、碎葉安西四鎮，設安西都護府於龜茲。在群臣一致反對的情況下，武則天毅然加派安西四鎮成兵萬。這一措施使安西四鎮從此安定，直到唐玄宗時再無反複。
長壽二年正月初三，殺皇嗣李旦的妃子劉氏、德妃竇氏。初七，將皇孫李成器降等封為壽春郡王，恒王李成義降為衡陽郡王，楚王李隆基降為臨淄郡王，衛王李隆範降為巴陵郡王，趙王李隆業降為彭城郡王。九月初九，武則天加號“金輪聖神皇帝”，施行大赦，賜準聚飲七日，製作金輪、白象等“七寶”。十四日，武則天追尊曾祖父烈祖昭安皇帝為渾元昭安皇帝，祖父顯祖文穆皇帝為立極文穆皇帝，其父太祖孝明高皇帝為無上孝明高皇帝。
長壽三年，武三思率四夷首領請以銅鐵鑄天樞，立於端門外，以歌頌武則天的功德。武則天親題曰“大周萬國頌德天樞”。天樞鑄造曆時八月而成，高一丈，用銅鐵二百萬斤。
天冊萬歲元年正月初二，武則天加號為“慈氏越古金輪聖神皇帝”，改年號為“證聖”。施行大赦，賜準聚飲三日。五月，契丹首領李儘忠和孫萬榮率兵起義，攻陷營州，殺都督趙文翽。武則天派將軍曹仁節、張玄遇、李多祚等率兵征討。由於誤中吐蕃伏兵，全軍覆沒。接著，武氏再派武攸宜、王孝傑等率兵討伐，均大敗而歸。神功元年四月，武則天又派武懿宗、婁師德、沙吒忠義率兵二十萬，討伐契丹。六月，孫萬榮兵敗被殺，契丹餘眾歸降於突厥。
神功元年，酷吏來俊臣欲羅告武氏諸王及太平公主，又欲誣皇嗣及廬陵王與南北衙共同謀反，擬一網打儘。武氏諸王與太平公主都十分害怕，共同揭發其罪行，下獄處以極刑。仇家爭食其肉，不一會就食儘。來俊臣凶狡貪暴網羅無辜，織成反狀，殺人不可勝計。“贓賄如山，冤魂塞路”，武後亦知天下憤怨，下令數他的罪狀，並沒收其家財。
聖曆元年，武承嗣、武三思謀求當太子，幾次使人對武後“自古天子沒有以異姓當做繼承人的。”武則天猶豫未決，狄仁傑對武後“姑侄之與母子，哪個比較親近？（武承嗣、武三思皆武後之侄，中宗、睿宗則武後之子），陛下立兒子，那麼千秋萬歲後，會在太廟中作為祖先祭拜；立侄子，那麼從未聽侄子當了天子，把姑姑供奉在太廟。”又勸武則天召還李顯。從此，武則天沒有立武承嗣、武三思為太子的心思，於是召李顯回洛陽，皇嗣李旦請求遜位於廬陵王，於是武則天立李旦為皇太子，命為元帥，狄仁傑為副元帥率兵擊突厥。
武則天解決了繼承人的問題後，武則天已經沒有什麼棘手的問題需要解決，她誌得意滿，加上年齡增長，開始耽於享樂。
張易之、張昌宗兄弟年少美姿容，入侍武後。二人常傅朱粉、穿著華麗的衣服。武承嗣、武三思等都爭著追捧他們，甚至為他們執鞭牽馬。當時武則天已經進入真正意義上的暮年，老病纏身的她長時間不能上朝，對朝政的控製力下降，她將二張兄弟當做耳目，二張兄弟逐漸插手朝政，陷害宰相魏元忠，不僅跟大臣結怨，也使得武則天回歸李唐、傳位太子的形勢發生逆轉，引起了政局的複雜化，武則天母子、君臣關係也因此空前緊張起來。據史料記載，武則天孫女永泰公主因與丈夫武延基和皇兄、時為邵王的李重潤一起議論麵首張易之、張昌宗兄弟，被處死。
神龍元年正月，武則天病篤，臥床不起，隻有寵臣張易之、張昌宗兄弟侍側。宰相張柬之、崔玄暐與大臣敬暉、桓彥範、袁恕己等，交結禁軍統領李多祚，佯稱張易之、張昌宗兄弟謀反，於是發動兵變，率禁軍五百餘人，衝入宮中，殺死二張兄弟，隨即包圍武則天寢宮，要求武則天退位，史稱神龍革命。
武則天被迫禪讓帝位與太子李顯。李顯上尊號為“則天大聖皇帝”，武周一朝結束，唐朝複辟，百官、旗幟、服色、文字等皆複舊製，恢複以神都為東都。
神龍元年農曆十一月二十六日，武則天在上陽宮病死去世，享年8歲，遺詔省去帝號，稱”則天大聖皇後“。神龍二年五月，與高宗合葬乾陵。