据史载，武则天的入宫，就是王皇后同萧淑妃争宠的一步棋。萧淑妃已生有两个女儿，后又怀孕，王皇后害怕淑妃生下一位皇子来，自己的后位不保，便接回已有身孕的武则天，以与萧淑妃抗衡。因此，武则天入宫一开始，就已置身于后宫斗争的漩涡之中，从而打破了武则天对幸福生活的幻想。
软弱无助的唐高宗在武则天的怀抱里得到了心理的安慰。刚毅而有见识、年长他4岁的武则天迎合了他的恋母情结。但高宗对武氏的痴情引来了王皇后和萧淑妃的嫉恨，她们又联合起来把矛头都对准了武则天。
在宫中历练多年的武则天没有害怕，她开始运用其才智为命运而斗争。王皇后秉性严肃，不善笼络、俯就下人，武则天便反其道而行之，越是王皇后瞧不起的人，她越是示以亲热；自己所得之赏赐，不论厚薄，悉转赏六尚女史。武则天自己曾是宫人，能体谅宫人的痛苦，因而从不滥施威风，所以宫女们无不敬重、同情并效忠于武昭仪，王皇后与萧淑妃的一举一动都在武昭仪的掌握之中。
宫中的斗争引起了朝堂大臣们的注意。为了压制武昭仪，免生是非，在宰相、王皇后之舅柳的建议下，长孙无忌、褚遂良、韩瑗等众宰相请高宗立宫人所生的燕王忠为太子，想堵绝武昭仪母以子贵的道路。此举极大地伤害了武则天，使她感到了王皇后背后强大的势力，她几乎失掉斗下去的勇气。但她知道，一旦她退缩，只有死路一条，倒不如冒险一搏，扳倒王皇后，自己取而代之。
武则天在震惊和伤心之余，开始把目光瞄向朝堂，她不认为朝中就是铁板一块，没有可打开的缺口。她每与高宗相聚，便有意无意地问起朝中的事，了解朝中局势。一次，唐高宗有件事决定不下来，想请武昭仪拿个主意。他告诉武昭仪：郑州刺史许敬宗送来了请求告退的表章。许敬宗是南方士族，很有文才，举秀才科，唐太宗闻其名，召用为秦王府十八学士之一。太宗征高丽时，许敬宗曾在马前受旨草写诏书，顷刻立成，词采华美，深受太宗赞赏。高宗即位后任其为礼部尚书。许敬宗曾是高宗李治任太子时的侍从官，但因不是关陇集团中人，在高宗朝历受排挤，因小事被贬郑州刺史。许敬宗告退，就是试探高宗对他是否重视。武昭仪听后，认为这是天赐良机，当即劝高宗说：“许敬宗既然是个很出色的人才，又是皇上倚重之人，可先让他做修史的事，朝臣不会有异议。”高宗觉得此办法妥当，于是速将许敬宗召回，用为卫尉卿、加弘文馆学士、兼修国史。武昭仪派心腹告知许敬宗原委。许敬宗得知宫内斗争的内情后，也很快心领神会，入朝不久，就派人告诉武昭仪要效忠她。武昭仪终于在朝中也有了支持者。在宫中，武则天则致力于进一步打击王皇后。永徽五年（公元654年），武则天又生下了一个女儿。一日，王皇后亲临武昭仪的寝宫，由于武昭仪不在，她只看了看新生的小公主，便回宫去了。不久，武昭仪回寝宫，便惊呼公主已在寝宫内死去。高宗得报，便认定是“皇后杀我女”。虽查无实据，但王皇后的厄运就此注定。
此后不久，高宗为抬高武则天的地位，借追赠武德朝功臣之名，追赠武昭仪之父武士，向朝廷内外宣示武昭仪虽出身寒门，但也是唐开国功臣之女。为进一步向关陇集团和王皇后施加压力，武昭仪授意许敬宗上奏，请封武昭仪为“宸妃”。“宸妃”在宫制中本不存在，是武则天构想的杰作，即在皇帝后宫四妃之上加一宸妃名号，地位仅次于皇后。这无疑是夺取皇后之位的试探信号。此举迅速遭到关陇集团的宰相韩瑗、来济等人的反对，他们说：“前朝从没有这种称号和做法，这样做可能会对皇上的声誉不利啊！”
永徽六年（公元655年）初，处于惊恐状态的王皇后竟听从其母柳氏的劝说，用巫术来咒诅高宗和武昭仪。按《旧唐书·后妃传》载：“后惧不自安，密与母柳氏求巫祝厌胜。”但这却加速了王皇后的倒台。事情败露后，王皇后被幽闭，柳氏被禁入宫。宰相柳先被贬吏部尚书，这次又被贬遂州刺史，再贬荣州刺史。唐高宗决计要废王皇后了。
高宗废后的举动，遭到长孙无忌、褚遂良等元老重臣和其他许多大臣的强烈反对和竭力阻拦。由于心存幻想，也为了尽量不与身兼顾命大臣和元舅身份的朝中元老长孙无忌形成正面冲突，武则天最初还是力劝唐高宗以优礼来软化这位舅父，还伉俪相携，临幸长孙无忌的太尉府第，以家庭式的亲情来打动他。但长孙无忌对送来的礼物照单全收，而对皇后废立问题始终不松口。在朝堂上废立皇后的争斗异常激烈，武则天的支持者许敬宗以及中书侍郎李义府与反武势力在朝堂上争吵起来。关陇实权派大臣大多站在长孙无忌等人的一边，他们不仅竭力维护王皇后的地位，还指斥武则天出身低贱，是狐媚惑主的祸根，不配立为皇后。褚遂良在朝堂上甚至以死来抗争，提出即使要改易皇后也要择选名门，而不能立武则天。
永徽六年九月，唐高宗与武则天商议，谈到李握馕辉紫嘣诜虾笳议中称病不朝，没有表明态度。武宸妃认为，李问撬某元老、出将入相的重臣，声望极高，但在永徽以来，因关陇集团的操纵而没有实权，大概正因为如此，他在废后问题上不愿附和关陇集团。如果能得到他的支持，事情就好办了。高宗觉得有理，便在内廷召见了李危询问废后之事。李未尤菪Φ溃骸按吮菹录夷谒绞拢何必更问外人！”李我谎跃哦Γ不仅表明了态度，而且暗示高宗可以采取断然的举动。
这年十月十三日，高宗在得到李蔚挠辛χС趾螅便发布诏书，将王皇后和萧淑妃废为庶人，立武宸妃为皇后，并于十一月一日举行册后大典。在隆重大典上，高宗为武后开一特例，让她乘坐重翟车，直抵皇宫西边的肃义门，接受文武百官、各族酋长的朝贺。在肃义门，武后向众官蔼然微笑，她是那样的自信，那样的光彩夺目。一个在夹缝中百折不挠的女人，一个出身低微的女人，一个勇敢无畏的女人，终于脱颖而出，尝到了胜利的甜果。她在后宫斗争中磨练了政治斗争的锋芒，积累了克敌制胜的权术，不再是位普普通通的后宫丽人了。而唐朝政治从此开始，就无不刻上武则天的烙印。
天后垂帘唐高宗仁弱而又无能，这使他在朝政和感情上都形成对武后的依赖。武后的才识、权谋和果敢的作风都与唐高宗形成鲜明的对照。她认为，沉湎于胜利的喜悦还为时过早，要巩固自己的地位，她还有许多事情需要采取果断的行动。
首先，废立太子。太子历来被视为国之根本。武则天成为母仪天下的皇后，当然不能容忍反武势力所立的太子李忠，必须废掉他，改立自己的儿子为皇太子。于是，她授意礼部尚书许敬宗上奏高宗：“如今皇后子即正嫡子，已年长，若庶子仍在太子位，将来必为国乱之因。”此时，朝中关陇势力既然没能阻止武氏为后，在废立太子问题上也就无能为力了。而众多见风使舵的官员当然便随声附和。永徽七年（公元656年）正月，太子废立之举没有遇到什么反抗就完成了。
第二，削除反武势力。在武则天的麾下，已形成了以许敬宗为首，包括中书侍郎李义府、御史中丞袁公瑜等人组成的拥戴武则天的势力。受到关陇集团排挤的以李挝首的其他政治势力也拥护武则天。在此基础上，武则天开始打击把持朝政大权的关陇集团。首当其冲的当然是王皇后的舅父柳，他在王皇后被幽闭后，被迫辞去中书令之职，左迁吏部尚书，后又被贬为莱州刺史。显庆二年（公元657年），武则天将谋反罪强加于他，使之身首异处。永徽六年九月，当时最激烈反对立武则天为皇后的褚遂良，当即被贬为潭州都督，寻又迁桂州都督，显庆二年又以谋反罪名将他贬至爱州（今越南清化），次年他忧郁而死。中书令来济、侍中韩瑗等反武人士也次第被贬。在反武阵营的大臣中，现在就只剩长孙无忌这个孤家寡人了。
显庆四年（公元659年），有人控告太子洗马（太子宫中掌管图书的官员）韦季方等与朝廷权贵结党营私。高宗命许敬宗等审理此案。韦季方是长孙无忌的门生故旧，许敬宗便借机用酷刑逼韦季方招供与长孙无忌结党谋反。韦季方以自杀相抗争。但在许敬宗的精心炮制下，长孙无忌仍以谋反罪被削去太尉衔和赵国公爵位，流放至黔州，旋被迫自缢死。结果，长孙氏与柳族共有13人被斩杀或遭流放。
武则天在大力削除政敌的同时，为提高自己的权势并大力扶持拥戴她的庶族官僚，她授意许敬宗奏请高宗修改唐太宗时修撰的《氏族志》为《姓氏录》。《姓氏录》把门第高下的意义加以淡化，按担任官品高下酌定氏姓等级，凡五品以上官员不论其出身一律列入士族，并以低微的武氏后族荣登第一等。此举较彻底地否定了旧的门第观念，笼络了大量庶族出身的新贵族，受到了大多数地主阶级人士的拥护。
唐高宗虚胖体弱，特别是自永徽五年起，便时常头晕，并伴有关节炎、背痛，显庆二年又出现双臂麻木症状，坐朝时精神不能专注。唐高宗便更依赖于武后，百事由她在后台裁决。坐朝而不决，渐成高宗的惯例。显庆五年（公元660年）六月，高宗头疼加剧，双目晕眩不能视，百司奏事更委武后办理。数月后，高宗病情更加恶化，武则天便代高宗上朝，坐在珠帘之后，处理政务。她表现出的智慧和干练，受到朝中大臣们的称赞。
高宗正当壮年却病魔缠身，这很令武则天担忧。她认为皇上的疾病与围在他身边的众多美女有关。唐高宗好女色，普通宫女就给他生了几个儿子。武则天决计要对后宫进行改革。她将四妃、九嫔以及美人、才人等妃嫔名称全部更改，新设赞德、宣仪、承闺、承旨、卫仙、供奉等名目。实际上，赞德以下宫人已不再是名实相符的妃妾，只是侍奉皇帝的女仆，皇帝只能同皇后过一夫一妻制的生活。但高宗是不满这种改革的，但嘴上却又不便说。
武则天垂帘听政难免使其亲信飞扬跋扈起来，尤其是人称“李猫”的李义府。他无恶不作，受贿卖官，贪得无厌，而且在高宗面前也敢狂悖无礼。皇后势力的扩张，开始令高宗不安，帝后矛盾加剧。作为反击，高宗决定重惩李义府。龙朔三年（公元663年），罪恶昭彰的李义府被除名，流放庵荩ń袼拇ㄎ鞑），其诸儿子女婿也悉被除名流放。
麟德元年（公元664年），帝后斗争演变为一场废后风波。时长安蓬莱宫盛传王皇后与萧淑妃的幽灵时常出没。武则天召令道士郭行真到寝宫设坛驱鬼。高宗接到宦官王伏胜密报，非常气愤，认为皇后这样做有失大体。一气之下，他生出了废后的想法，密召西台侍郎、同东西台三品的上官仪，命他起草废后诏书。可是，武则天得到了消息，迅即赶到高宗面前，将墨迹未干的诏书撕毁，委屈地诘问高宗：“近来龙体欠安，为了国家和皇上，我不辞辛苦，尽心竭力处理政事，怕有丝毫差错，常致茶饭无思，夜不能寐。陛下却背着我，听信奴才之言，在这里商议废我！”秉性懦弱的高宗被问得无话可说，便推说是受了上官仪的挑唆。武则天闻之大怒，将上官仪投入大牢，又指使许敬宗等人诬上官仪、王伏胜与废太子李忠策划谋反。结果，上官仪惨死狱中，其子廷芝和宦官王伏胜被杀，上官一家被籍没宫中为奴。
废太子忠闻知消息，也自缢身亡。
从此，武后的地位更加巩固，高宗对此已无可奈何。武后继续在紫宸殿设下翠帘，与高宗共同听政。而实际上，高宗已成为一种象征，事无巨细悉交给武后处置。至此，天下吏民都称他们为“二圣”。
武则天为了提高自己的威信，向高宗提出一同去泰山封禅的主意，以炫示唐室天下在“二圣”治理下的繁荣稳定。乾封元年（公元666年）十月二十八日，千乘万骑的皇朝队伍浩浩荡荡地自东都洛阳出发，于年底抵达泰山山麓。整个大典是武则天安排的。新年伊始，高宗来到泰山南麓祭祀天帝。元月二日，又来到泰山之巅，登上登封台祭天。三日，高宗在社首山的降禅方坛祭祀地祗后，皇后武则天也率领公主及各亲王的命妇，登坛进行礼拜，这在历史上是从来没有过的事情。
上元元年（公元674年），高宗颁圣旨昭告全国：“今后，皇帝改称天皇，皇后改称天后。
”这年十一月，武则天颁布政治改革《十二条》，内容包括“劝农桑、薄赋役”、“给复三辅地”、“息兵，以道德化天下”、“省功费，减力役”、“禁浮巧”、“杜谗口”、“广言路”等。但是，武则天必须面对反对她干预朝政的强大力量。上元二年（公元675年），高宗提出让天后权摄国政，自己安心养病。此议遭到众大臣的反对。中书侍郎兼宰相郝处俊甚至大胆对高宗说：“自古以来，都是天子理外，皇后理内；天子管男教，皇后管女训；天子理阳道，皇后治阴德。这是天理，不能违背。”劝高宗谨守宗庙社稷，不以国柄授外姓之人。一些大臣马上附和。大臣们抱着儒家正统的君臣之序、阴阳之序，对武则天执政心存不满，摄政之议遂寝。不仅如此，她的儿子、皇太子李弘也对母亲不满。李弘也以仁弱著称，颇类乃父，身体更差。就在武则天摄政之议不久，他突然病亡。二儿子李贤继立为太子后，笃信“天后毒死太子”的传言，拒不与武则天见面，伙同心腹诠释《后汉书》献给父皇，暗喻母后专权，将来必铸成大祸。后又在东宫私藏武器，被高宗下诏以谋反罪废为庶人。
武则天顶住反对力量的压力，继续进行她的政治革新，发现并提拔了一批难得的人才。如仪凤元年（公元676年），仅为从六品的大理寺丞狄仁杰，由于他执法严明，对高宗也敢于犯颜直谏，为武则天所赏识，提拔为侍御史。还有一位太学生魏元忠，于仪凤三年（公元678年）上书朝廷，要求改变用人“重门第，而不重视真才”的状况，破格提拔有真才实学的人才。武则天很赏识魏元忠的勇气和才华，授予他秘书省正字之职，后又升任他为监察御史和殿中侍御史。才女上官婉儿，乃上官仪之孙女，随母没入宫中做官婢。她在母亲郑氏的培育下，对琴棋书画，文学诗歌都有很深的造诣。武则天听说后，于仪凤二年（公元677年）召见上官婉儿，当面测试后，因怜其才，便让她离开掖庭宫，来到武则天身边，帮助武后处理日常事务。武则天还起用监察御史娄师德、安西都护裴行俭等人为将，防御吐蕃，平定东、西突厥之乱，设置五大都护府，镇抚四境。一时间，大唐政治清明，边境安定，百姓安居乐业。
太后临朝到了永隆二年（公元681年）高宗去嵩山封禅后，他的病势开始恶化，他知道自己活到超过父亲李世民的年龄，自己的大限就已经不远了。一贯对皇后忍让的他开始忧虑身后之事。在几个皇儿中，弘儿短命，贤儿被废，还有李哲、李旦，却一个比一个糊涂。皇后威权太重，精明强干，会不会危及李家社稷呢？为防万一，李治决定要对继承人的问题作出长远安排。