看着儿子一个个离自己远去，高宗的病加重了。683年，唐高宗李治结束了他五十六年的生命，驾鹤西去。遗命李显即位，是为唐中宗。
有高宗的遗命在，天后不得不让儿子李显即位，她可不想成为朝臣的众矢之的。可她知道自己这个儿子寡断少决、无勇无谋，不放心让他管理政事，所以让婉儿过去帮忙。刚登基的李显既兴奋又紧张，兴奋的是他是一国之君了；紧张的是自己从来没有单独处理过政事，不知道能不能做好。朝臣都知道上官婉儿是天后的左膀右臂，是天后的智囊，天后派她来帮助新皇上，难道天后是有意退隐吗，大家猜不出。
无论天后是什么初衷，对于缺乏政治能力的李显来说，婉儿的确提供了很多帮助。婉儿很得天后的赏识和信任，在辅佐天后的时候就常常帮助天后批阅奏折，加上天生的政治禀赋，使她一来到李显身边就帮他解决了很多难题。看着这个既聪明智慧又优雅美丽的帮手，李显渐生情愫，向婉儿抛出了爱的橄榄枝。此时的婉儿早已不再是那个初出茅庐的少女，她已经成长、成熟，知道自己需要什么，更知道在皇宫里生存需要什么。虽然她有天后的保护，但此时是李显临朝，如果能得到李显的信任，自己的生存就会多一份安全和保障。所以她欣然接受了李显的爱意。
皇后韦氏知道李显和婉儿的私情后，不断向李显吹枕边风。说上官婉儿是皇太后的人，永远不可能真正效忠他李显的，真正对他好的只有她韦氏等等。韦氏除了离间李显和婉儿的感情外，还对朝政大加干涉。可惜她志大才疏，常常把事情弄得一团糟。自己被封为皇后以后，又想一荣俱荣，让李显给她娘家人封官。这李显颇似当年的高宗李治，性格懦弱、没有主见，又怕老婆，韦氏提出的要求，他哪敢不从，高高兴兴地要把韦后的父亲韦玄贞从一个小官提升为侍中。中书令裴炎认为提升太快，有失法度，极力反对。不想这李显竟然在朝堂上公然叫嚣：“天下是我的，我就是将天下送给韦玄贞又有什么不可以，难道还会吝惜一个侍中的职位！”裴炎觉得唐中宗做得太离谱，将这件事告诉了已经是皇太后的武则天。
武则天虽然已经退为皇太后，但仍时刻关注朝政的发展。亲信上官婉儿当然知道太后是个离不开权力的人，将朝中事务无论大小都呈报给太后，只是缺乏政治敏锐性的李显不知道罢了。李显登基以后做的糊涂事武则天尽收眼底，他任命的官员大都是皇后韦氏所推荐。皇太后觉得韦后势力日盛，已经威胁到了她的权力，早就想整治一下了，不想李显今日竟说出如此糊涂的话，难道他要把天下给韦氏吗？她真是忍无可忍了，决定把他换掉，但不可以莽撞，要先看看他在朝臣中的口碑如何，所以她叫来了婉儿。
“听说皇上要把韦玄贞封为侍中？还要把整个天下给他，可否有此事啊？”
婉儿心里暗自揣度，“听说中书令裴炎已经把这件事告诉皇太后了。现在太后问我是什么目的呢？莫不是太后又要向李显开刀了？”这些年来陪伴在太后的身旁，只凭太后的一个眼神，一句话的口气，婉儿就能把她的意思猜得差不多了，这是主仆之间的默契，更是婉儿的生存之道。现在太后这样问她，她当然知道怎么回答。
“回太后，确有此事！”
“你怎么看？”
“回太后，奴婢认为皇上这么做很不妥！”
“为什么呢？”
“请恕奴婢大胆，天下不是皇上一个人的，是先辈用血汗换来的。皇上随随便便就要把天下送给旁人，这是极不明智、极不负责任的行为！”
“说得好，那你认为该怎么处理呢？”
“回太后，观察皇上和相王，皇上做事轻率，而相王却闲适超然、极明事理。奴婢斗胆认为相王更适合做皇上！”
“大家都这么想吗？”
“回太后，百官将皇上所作所为看在眼里，现在大都持这个想法！”
武则天笑了笑，心想：知我者，婉儿也！我也想废了他的皇位，但不知道朝臣的想法，不想朝臣竟也这么想。武则天当然也知道，婉儿可能是为了顺应她才这么说的，不过这对于她来说都无所谓。她需要的只是一个心里的平衡和借口，现在她有了，那她就只管去做，完全不必理会这个借口的真假。
第二天朝会，武则天又出现在朝堂之上。太后突然出现，大家知道肯定又有什么重要的事情发生了。大家屏住呼吸，翘首以待，中书令裴炎宣读了太后懿旨，废李显为庐陵王，另立相王李旦为皇帝，是为唐睿宗。朝臣惊诧不已，一个皇上说废就废了？不过武则天虽然弄权专政，但在她执政的这几十年来任用贤才，悉心治理，把国家打理得井井有条。虽然她是一介女流，朝臣对她的管理能力还是很服气的。虽然有一些持传统观念的人不太认同皇后专政，可这么多年，武则天不仅培植了自己的势力，而且非常强大，这些守旧派根本无法和她抗衡；更何况，大家都知道武则天是铁血皇后，不仅有统帅制衡的能力，更有政治手腕。她既有宽广的胸怀，敢于不拘一格降人才；又敢作敢为，对政敌毫不手软。基于这些原因，武太后的势力可想而知。这次，她说废就废了皇帝，根本没有给文武百官考虑商量、提供意见的机会。
李旦虽然被立为皇上，武则天却让他住在别殿里，不允许他过问政事。李旦倒乐得清闲，因为他清楚地知道，自己必须要表现得对政治毫无兴趣，否则性命堪忧。大哥因为忤逆母后被毒死了；二哥因为锋芒毕露，政见和母后不和，被流放了。前不久又在流放地自杀了，听说是母后派人逼他自杀的；三哥因为重用皇后外戚，对母后的权力造成威胁，母后废掉了他的皇位。三个哥哥尚且如此，何况我呢？所以李旦偏安在这别殿里，武则天不让他过问政事，他便真的不过问，还屡次上表请辞。
武则天以皇太后的身份，继续行使皇权。朝中大臣对于皇太后软禁新皇上的行为颇有微词，宰相裴炎力劝武则天还政睿宗，却惹来了杀身之祸。虽然武则天爱惜他的能力，可对于公然与她作对的人，她绝不手软。裴炎被杀以后，武则天继续罗网亲信、铲除异己。武则天的行为惹怒了朝中一些大臣，更惹怒了李唐宗室的王公显贵。唐高祖的儿子李元嘉首先起兵。李贞、李冲父子也纷纷举旗响应。他们相聚到一起，以让皇太后还政为旗号，兴兵讨伐武则天，还请了初唐四杰之一的骆宾王撰写了《讨武曌檄》。全国形势风起云涌，武则天却临危不乱，充分显示了她独特的政治能力。她迅速调集三十万大军，仅用四十天的时间就将十万叛军全部歼灭。这一招杀鸡儆猴，使反对她的朝臣安静下来。反叛的将领几乎都被诛杀流放，只有骆宾王一人幸免。武则天爱惜他的才华，将他留在朝中任用。
朝臣大都归附了她，武则天认为称帝的条件渐渐成熟了。身边的婉儿和武三思看出了太后的想法，也积极为武则天称帝创造条件。
当时，有一个叫做法明的和尚，伪造了四卷《大云经》敬献给武则天，还说她是天上弥勒佛转世，来到人间就是为了帮助管理李唐王朝的。因此，武则天将佛教定为儒、道、佛三教之首，利用佛教中的《大云经》，鼓吹自己是“女王承正”。还在东都洛阳建造大毗卢佛，让各州县都建大云寺。
她的侄子武承嗣偷偷让人在一块白石上刻上“圣母临人，永昌帝业”八个字，献给武则天。看到这块白石，武则天非常高兴，立即把这块瑞石命名为“宝图”。
垂拱五年元月，武则天在神都南郊举行拜洛授图仪式。第二年元月，在明堂举行盛大的祭典活动。此时，武则天第一次穿上天子大礼服的衮冕，玉带下插着大圭，手拿镇圭。虽然只是临朝称制，但国家实权已完全在武则天的掌握之中。
至此，武则天和其党羽的一系列行为，已经司马昭之心，路人皆知了。
官员傅游艺想讨好武则天，暗自联络了九百多人联名上书，请求太后临朝称帝。武则天虽然假意推辞，却提升了傅游艺的官职。文武百官看到傅游艺因此被提升，都知道了太后的心思，因此劝谏她做皇帝的人越来越多，最后竟达到了六万余人。这中间有文武百官、有王公贵族、有平民布衣，还有各族首领、和尚道士。
眼看时机已经成熟的上官婉儿和武三思也力劝太后珍惜机会，顺应民意。
690年9月，已经67岁的皇太后武则天接受大家的请求，登上则天楼，身着帝王的衮冕，即皇帝位，自称“圣神皇帝”，改国号为周，定年号为“天授”，以李旦为太子，赐姓武氏。