公元649年，唐太宗死后，才人武则天与其他未生皇子的嫔妃一起被送到感业寺为尼。唐高宗即位后，接武则天回宫封为“昭仪”。武则天从小酷爱诗书，聪明睿智，计谋多端。她为争皇后，不择手段地杀死自己的亲生女儿，嫁祸于王皇后。高宗于是废掉王皇后，正式册立武则天为皇后。接着她又阴谋杀死了王皇后和萧淑妃，并铲除了长孙无忌等先朝贤臣，使自己稳稳地坐上了皇后宝座。
显庆五年（公元660年）十月，高宗患病，目不能视，百官奏事只得由武后批决，而决意又都符合高宗意愿。于是朝权渐渐移归武后，并从后台走向前台，“垂帘听政”。从此日益骄横，高宗一举一动都受制于武后，因而产生了废武后的想法，偷偷地找来侍郎上官仪商议对策，议决起草诏书废后。谁知宫中早就布满了武后心腹纷纷密告武后，她赶来与高宗大闹一场，并诬告上官仪，说他与太子李忠串通一气，阴谋叛逆。
高宗此时已毫无主见，一切听任武后。结果太子李忠赐死，改任李弘为太子。上官仪处死，平时与他们有来往的统统贬官流放。此后，武后任用了一批文学之士，随侍左右，著书立说，借以从思想上控制和督责臣民。
武则天正在得意之时，与亲生儿子发生了冲突。他生了四个儿子，长子李弘、次子李贤、三子李显、四子李旦。太子李弘与母亲性情相反，仁慧谦谨，尊礼朝臣士大夫，很得人心。他议处的一些事情，违忤其母意旨，如萧淑妃生的两个女儿被武后幽禁在掖庭，年过30尚未出嫁，太子感到可怜，经向皇帝请旨，允准二女出嫁。这下可惹火了武后，再也容不得亲生儿子，竟然于675年4月鸩杀了李弘，又于679年以种种借口把高宗又立的太子李贤贬为庶人。
李贤被流放到四川巴川（今重庆市）后，写了一首《黄台瓜辞》：“种瓜黄台下，瓜熟子离离。一摘使瓜少，再摘使瓜稀。三摘尚自可，摘绝抱蔓归。”武后看到这首诗后，越看越觉得是在讽怨自己，又派人逼李贤自杀而死。
公元690年，武则天认为亲临帝位成熟，策动唐睿宗李旦等六万臣民上表劝进，请改国号。从而武则天登上梦寐以求的帝位，改唐为周，自称“圣神皇帝”。武则天是中国历史上第一个也是唯一的一个正式女皇帝。他即帝位后，改进科举，广揽人才，注重发展生产，平定了徐敬业等在扬州发起的叛乱，夺回了被吐蕃侵占的四镇，社会趋于稳定。总体上说，武则天登上帝位后的15年，以强硬的手段统治她的王朝，整个社会还是往前发展的，没有损坏中华帝国的元气。
武则天在实施高压统治、重用酷吏的同时，对李氏宗亲及其忠臣进行了打击。除李显、李旦、太平公主及其他少数人尚能保全外，几乎被武则天杀戮殆尽；朝臣中的反武势力所剩无几。因而引起天怒人怨，不断出现政变事件，虽一再被镇压，但张柬之、桓彦范与左威将军薛思行等人乘武皇生病之机，率领左右羽林军五百多人发动兵变，到东宫迎接太子李显来到玄武门，斩断门栓进入宫中，来到武则天居住的长生殿，逼她让位给太子李显，恢复了李氏唐朝江山。
唐中宗李显继了皇帝位。中宗下诏大赦天下，并颁诏恢复大唐国号，一切都更换了唐朝标志。不久，活到82岁的武则天死去，临终前留下遗命：“去掉皇帝称号，改称为‘则天大圣皇后’；高宗的后、妃王氏和萧氏二族以及褚遂良、韩瑷、柳爽三人的亲属都全部赦免。”
