永淳二年（683年）高宗去世，中宗李显即位，武氏为皇太后。嗣圣元年（684年），废李显为庐陵王，立李旦为帝。武后临朝称制，从此武则天开始了真正独断朝纲的时代。同年九月，徐敬业（李勣的孙子）在扬州会聚了十万人马，发动了一场针对武则天的叛乱，武则天派遣三十万大军迅速平定了叛乱；与此同时武则天诛杀了顾命大臣裴炎等人，基本清除了朝中的反对派；她还设计逼反李唐宗室，借机大开杀戒；扫除称帝的障碍。为了打击潜在的对武则天不满的人，垂拱二年（686年）三月起，武则天开始奖励告密，任用酷吏。
在打击反对派的同时，武则天还造祥瑞，建明堂，并在佛教经典《大云经》中找到了女人称帝的依据，为自己称帝大造舆论。垂拱四年(688年)五月十八日，武太后加尊号“圣母神皇”，向称帝试探性地迈出了一步。 载初元年（690年），武则天废睿宗，自称圣神皇帝，改国号为周，定东都洛阳为神都，史称“武周”。武则天以67岁的高龄君临天下，成为中国历史上唯一一位女皇帝。
