李隆基出生时，正是唐王朝处于动荡的时期。李隆基六岁时，武则天篡唐建周。之后的时间里，李隆基在成长中学会了韬光养晦，他胸怀大志，一心恢复唐室。在时机成熟之时，他果断地发动兵变，最终铲除韦氏。在登上帝位之后，诛杀太平公主。其中情形险象环生，惊心动魄。
垂拱元年八月五月（685年9月8日）的一天，一个男婴终于呱呱坠地，这个男婴就是后来的唐玄宗李隆基。
李隆基生于多事之秋，由于日后的伟绩，某些史家称他为生当拨乱之主。这不免有些牵强附会。就当时而言，他的出生不过是宗室多了个成员而已。他既无嫡长名分，也没有一个政治集团非他参与不可。今后命运如何，不仅难以预料，而且也无人为此耗神。不过，养尊处优的宫廷生活，血雨腥风的政治氛围，给他的一生带来难以摆脱的影响。
当李隆基两岁时，得到的爵位是楚王，虽不能加强父亲的交际地位，但对他本人却非徒具形式，从普通的宗室成员，升为亲王，荣誉和身价都提高。
李隆基的父亲李旦，是女皇武则天的小儿子。本来，李旦是没有当皇帝的资格的。李旦本人对于当不当皇帝，也看得很淡漠。弘道元年（683年）冬，唐高宗逝世后，李显就当上了皇帝，即唐中宗。但是，实际执掌朝政的太后武则天，对中宗执政后的所作所为很不满意，所以，中宗只当了两个月的皇帝，就被武则天废黜为庐陵王，实际上是把他幽禁了起来。在这种形势下，豫王李旦被推上了皇帝的宝座，也就是唐睿宗。睿宗虽然名义上是皇帝，实际政务却都由他的母亲武太后处理。太后甚至不让他上朝，而临朝听政。
唐睿宗一生有六个儿子。老大名叫成器，是刘皇后所生，睿宗即位之初，成器就被立为太子。老二名叫成义，是掖庭宫人柳氏所生。李隆基排行老三。老四名叫隆范，是崔孺人所生。老五名叫隆业，是王德妃所生。最小的名叫隆悌，是宫女所生，早年夭折。
到李隆基六岁时，皇宫里发生了一场翻天覆地的变化。载初元年（690年）武则天登基，宣布将唐朝改为周朝，降睿宗为太子。由于唐睿宗不再是傀儡皇帝，睿宗的儿子也就不再是皇子。太子李成器没有了太子的名义，和李隆基及其他兄弟一道，统统被改称“皇孙”。幼小的李隆基，在他还不大懂事的情况下，就被卷入了政治斗争，目睹了官场宫廷的一幕幕悲喜剧。
武则天听政余暇，常召皇孙们到膝下游嬉，以此享受天伦之乐。小隆基在这种场合受到祖母的注意和赏识。有一次，她把玉制的器具陈列在殿堂上，让皇孙们任意选择，花团锦簇的孩子们，个个你取我拿，毫不谦让，唯小隆基端坐不动。这不禁使武则天大为惊奇。小隆基似乎有志向，祖母对他产生了偏爱。
有关李隆基青少年时期的情况，史书记载不多。但是，他的聪明伶俐，则是众口一词的。朱人编撰的《册府元龟》称，“玄宗生而聪明睿哲”。其祖母武则天，对他还是十分宠爱的。天授二年（691年），李隆基不过七岁，“朔望车骑至朝堂，金吾将军武懿宗忌上（玄宗）严整，诃排仪仗，因欲折之”。李隆基责骂道：“吾家朝堂，干汝何事？敢迫吾骑从！”武则天得知后，“特加宠异之”。然而，武则天下了道命令，收回小隆基开府的资格，以此让他懂一些利害一学一点规矩。女皇对皇孙的慈爱，仅限于生活上的优待，而决不允许他们过问政治。
李隆基的气质，在剧烈动荡的宫廷中逐渐形成。聪颖的小隆基有点早熟，在皇孙们中算得上是鹤立鸡群。因为祖母的厚爱，刚满七岁的李隆基就被恩准开府置官属。在周围人物的影响下，唐的国号被废之事让渐知人事的他心中有所不满。碍于伦理道德，他对祖母是相当尊敬的，但同武氏专权人物接触时，却表现出强烈的自尊心和初生牛犊不怕虎的精神。
作为皇子，李隆基兄弟五人虽然已经封王，但依然住在皇宫里。现在作为皇孙，本来住在皇宫里的李隆基与他的兄弟们只有“出阁”。所谓“出阁”，本来是指封为藩王的皇子皇孙到封地就藩。但李隆基他们的出阁，却不是到所分封的王国就藩，他们的出阁，只是出宫，在东都洛阳“开府置官属”。从此，李隆基开始接触到了社会。
小隆基对祖母的感情是复杂的，各种成分掺杂在一起。作为小辈，他对祖母的眷爱之情非常感激，对她高超的政治手段相当钦服。但是，祖母的篡位，对武氏宗室的高压政策，非常惧怕和怨恨。此外，一场飞来横祸又激起了他对武则天的仇恨。他的母亲和大哥的母亲受奴婢告发，被不分青红皂白地秘密处死，连尸骨也不知下落，年方九岁的小隆基对此恨刻骨铭心。
按照封建礼制，皇子封为亲王，皇孙则封为郡王。睿宗不当皇帝，李隆基兄弟也由皇子变为皇孙，其封王随之降了等级。李成器本为太子，现在降为寿春郡王；李成义本为恒王，现在降为衡阳郡王；李隆基本为楚王，现在降为临淄郡王；李隆范率为卫工，现在降为巴睦郡王；李隆业本为赵王，现在降为中山郡王。为了更好地控制这些皇孙们，武则天又改变了让他们“出阁”开府的做法，仍旧“人阁”，也就是放在宫中，置于女皇的严密监督之下，史称“幽闭”。在武则天当皇帝期间，武氏家族和李唐宗室在继嗣问题上争斗不已，李隆基的父亲李旦作为皇嗣，处于斗争的漩涡中心。他在政治上的沉浮，直接影响着李隆基兄弟的荣辱变迁，不可避免地在李隆基年幼的心灵里打下深深的烙印。
垂拱三年（687年），睿宗的五个儿子（当时隆悌尚未出生），除成器已立为太子外，被同时封王。成义为恒王，隆基为楚王，隆范为卫王，隆业为赵王。后来，虽然生下了隆悌，他却不幸早逝，实际上，睿宗还是五个儿子。隆基兄弟五人，习惯上合称“五王子”。这兄弟五人，从小在一起长大，亲密无间，关系非同寻常。成器死后，唐玄宗在奠祭时追忆早年的兄弟情谊说：“尝号五王，同开邸第。远自童幼，洎乎长成，出则同游，学则同业。事均形影，无不相随。”这种密切的兄弟关系，对于以后的政治统治起了十分重要的作用。
圣历元年（698年），李显奉旨回洛阳。当他入城时，受到空前隆重的欢迎，人们怀念李唐的情绪，当场以涕泣的形式表现出来。欢迎仪式是人心的反映，证明李唐的歧治基础依然非常坚固。在此前后，李旦一脉受到损伤，他被降为相王，儿子们被降为郡王，李隆基的爵位是临淄郡王。他们兄弟从内宫迁到外城，居住在积善坊中，从而和社会增加了接触。
圣历二年（699年），李隆基已经十五岁。在他的生涯中，这一年是一个转折点。睿宗对于继嗣问题上的争斗，显然已感到厌倦，他只不过是身不由己罢了。特别是武承嗣死后，谁来继承大统，就成了他们兄弟之争。为了避免祸起萧墙，睿宗取明哲保身的态度，公开表示不愿意和庐陵王争一日之长短。如果说，武承嗣在世之时，睿宗如果要表示放弃继承权，就会失去众望；那么，武承嗣死后，这一问题已不复存在。于是，武承嗣八月病死，睿宗立即就表示了不与庐陵王争位的态度，称疾不朝，固请逊位，下决心避开政治漩涡。在这种情况下，武则天考虑再三，同意了睿宗的请求，立庐陵王为太子，同时，同意睿宗逊位，封其为相王。继嗣之争，由此告一段落。皇位继承问题上的争斗，对李隆基当皇帝以后的施政行为有着重大影响。既然不再是皇嗣，睿宗就必须出阁。于是，现在是相王的李旦，在东都洛阳的积善坊建府置官。李隆基兄弟也随同父亲离开了皇宫，在积善坊的“五王宅”分院同居。从这年起，李隆基真正走出了皇宫。
大足元年（701年）秋季，武则天率领皇亲国戚、文武百官重返西京长安。李隆基也随着相王府来到关中。在长安的这段时间，李隆基已经成为青年，开始担任随从皇帝的右卫郎将，这是一个“尚辇奉御”的职务，从五品，主管舆辇车马。李隆基来长安后，和他的父亲相王以及他的兄弟居于京城隆庆坊（即兴庆坊）。这一地点与李隆基以后的政治生涯密不可分。以李隆基担任右卫郎将及其居于兴庆坊为标志，他开始步入政坛。
垂暮之年的武则天，在神龙元年（705年）沉疴不起。忠于唐室的宰相张柬之等文武大臣联合李旦发动羽林军，拥李显发难，从玄武门杀到长生殿，处死张易之、张昌宗兄弟，迫女皇传位太子，武则大交出政权。李隆基作为相王府的重要成员，即使没有与五王在一起密谋策划，也亲眼目睹了政变过程。
武则天晚年宠信张易之、张昌宗兄弟。二张是唐初大臣张行成的族孙，年轻貌美，善于歌舞，又会炼治丹药，号称五郎、六郎，深得武则天的心意，被引入宫中作为女皇的面首。对于二张的美貌，武则天声称“胜于莲花”。在唐朝，人们对男女关系问题，多持宽容的态度。所以，女皇先有薛怀义（冯小宝），后有二张兄弟，在宫中寻欢作乐，大臣们通常也就睁只眼闭只眼，不大干涉女皇的私生活。但是，面首如果要介人政治，则就不同了，肯定会遭到群臣的抵制与反抗。
二张兄弟与薛怀义不同。薛怀义所关心的，是女皇还喜欢不喜欢自己，对政治是糊涂的。张易之和张昌宗则不知自检，插手政务，而武则天也逐渐对他们参与政务采取放纵态度。“则天春秋高，政事多委易之兄弟。”在这种情况下，二张和李唐宗室以及执政大臣之间的权力之争越来越厉害。虽然随着庐陵王被立太子和武承嗣怏快而死，当时的继嗣问题在表面上已经解决，但是，女皇已经老矣，时时发病，朝不保夕，性情也有所变化。而二张的权势渐趋扩大，已经同李氏皇室，特别是同当时已经是太子的中宗李显产生了尖锐的冲突。据史学家考证，中宗的儿子李重润、女儿永泰公主、女婿武延基，都是因为议论二张专权被逼自杀的。这时，一场政变在悄悄的策划之中开始了。
这场政变的策划者，以宰相张柬之为首，包括司刑少卿桓彦范、中台（尚书省）中丞敬晖、宰相崔玄神、相王府司马袁恕己等人。出于他们五人在十宗反正后同时被封为工，故人们把这场政变称为“五王政变”。相王府在这场政变中起了重要的作用。
就在政变前的两三年，曾深得女皇武则天的赏识并为女皇担任过宰相的姚崇，在相王府担任僚属。他改任灵武道（辖今宁夏中卫及以北地区）安抚大使时，推荐张柬之为相。而张柬之出任宰相后，立即密谋政变。在即将发动政变时，恰逢姚崇从灵武回到洛阳，张柬之又与姚崇密谋商议。直接参加政变的袁恕己，本身就兼任“知相王府司马事”。可见，政变与相王府有着密切关系。
政变能否取得成功，关键在于负责皇宫宿卫的羽林军是否支持。为了得到羽林军的支持，神龙元年（705年）正月，张柬之对负责皇宫北门（玄武门）宿卫的右羽林大将军李多祚进行策反，以要求李多祚报答“大帝”唐高宗的知遇之恩为由，请他协助发动政变。张柬之对李多祚说：“将军既感大帝殊泽，能有报乎？大帝之子见在东宫，逆竖张易之兄弟擅权，朝夕危逼。宗社之重，于将军，诚能报恩，正属今日。”取得了李多柞的同意后，由桓彦范和敬晖通报当时为太子的中宗，“密陈其计，太子从之”。由袁恕己通报相王，“从相王统率南衙兵仗，以备非常”。一场政变，就这样紧锣密鼓地开始了。
正月二十二日，张柬之、崔玄袢、桓彦范等人，与左威卫将军薛思行等，率领左右羽林军五百余人，守候在洛阳宫北门，即玄武门，由李多祚、李湛和太子的女婿王同皎到东宫迎接太子，说：“今天启忠勇，北门将军、南衙执政，克期以今日诛凶竖，复李氏社稷。伏愿陛下暂至玄武门，以副众望。”王同皎把太子抱上马，奔至玄武门，斩关入宫，在宫内的迎仙院，杀了张易之和张昌宗，逼武则天逊位。桓彦范向武则天说道：“营天皇（高宗）以爱子托陛下，今年齿已长，久居东宫，天意人心，久思李氏。群臣不忘太宗、天皇之德，故奉太子诛贼臣。愿陛下传位太子，以顺天人之望！”
事已至此，武则天再无法控制局势了。正月，武则天正式宣布退位，传位于太子，中宗再次当了皇帝。中宗即位后，复国号为唐，下诏恢复高宗永淳（公元682年）以前的各项制度礼仪。至此，女皇统治时代正式结束。
在中宗反正的政变中，李隆基的父亲相王李旦是积极的参与者。中宗即位后，除了封张柬之等五人为王外，还给相王以实封，并“进号安国相王”。李隆基目睹了事件的全过程，增长了自己的政治见识，应该说从中取得了不少教益。五王政变作为成功的政变，为李隆基从正面提供了政治斗争的经验。而太子李重俊发动的肃章门之变作为一次未遂政变，则为李隆基从反面提供了政治斗争应注意的问题。
中宗重登皇位，他的妻子韦氏当上皇后。她是个不寻常的角色，在丈夫患难期间，相濡以诛，精神上给予支持。韦氏并不爱庸碌软弱的丈夫，甚至有点看不起他，她竭尽全力使“二圣”局而得到重演。
武则天在放弃政权时，中宗答应了她的一个附加条件，实现李、武联合政治。韦后利用这一点，将武三思、武攸暨拜相封王，作为自己的左膀右臂，自己同女儿安乐公主及以文章显名的上官昭容串成一气，组成政治小集团，控制朝政。李隆基对伯父的复位，父亲的降格，韦武集团的专权，使皇位离他的家庭越来越远感到压抑。
景龙二年（708年）初夏，李隆基接到了潞州（今山西长治）别驾的任命书，告别父亲，开始独立生活。他和许多宗室成员被外放，是韦后调空首都宗室势力的阴谋。不料此事成为李隆基发展的契机，远离京城，朝廷的束缚比较松弛，对他来说有比较自由的天地。
李隆基借助天意来抬高身价，在黎民百姓中造成强烈的感召力，使自己建立起充分的自信心。他以皇家子孙的有利条件，着手组织政治集团。除了空结名流和豪强外，他还收罗了一些官奴作为心腹，侍从左右，聪明颖悟的王毛仲，能骑善射的李宜得，受到他的特别重用。在京的宦官高力士，也倾力攀结，充当耳目，及时提供朝廷动态。两年的潞州生活，使李隆基熟悉了国情民风，奠定了个人势力的基础，发展起一股新必的政治力量。
中宗将举行南郊祭祀大典，召宗室成员同去参加。李隆基如期到达长安。在神圣肃穆的气氛中行了祭拜大礼，默默祈求上苍保佑。大典之后，他留在首都，到处参加社交活动，结交豪杰之士，提高自己的知名度。