武则天“素多智计，兼涉文史”，对政事很感兴趣，而且权力欲很强。显庆五年（660）以后，高宗患风疾，目不能视，朝中大事多由武则天处理。再加上高宗懦弱，遇事无主见，上朝理事，往往根据宰相的意见做出决定。于是，武则天索性直接上朝参政，当时人们把高宗和武后并称为“二圣”。
武则天当了皇后以后，手段强硬，贬褚遂良出京、逼长孙无忌自杀，同时罢免了20多位反对他的大臣。把那些反对她的老臣一个个降职、流放或者杀掉。唐高宗体弱多病，他看武则天能干，又懂得文墨，索性把朝政大事全交给她管了。武则天掌了权，渐渐不把高宗放在眼里，唐高宗心里气恼，但武则天权势越来越大，高宗想废掉她，也没有机会了。
武则天临朝听政后，正式提出了著名的建言十二事，主要内容是：劝农桑，轻赋敛，息兵戈而以德化天下，增加官俸，量才擢升官吏，广开言路，杜绝谗言，禁免大兴土木等。这些措施有力地保证了大唐自“贞观之治”以来的既定国策得以继续，使唐王朝仍然保持着繁荣发展的局面。接着，武则天又着手调整宰相人选，罢免了若干资望高深的宰相，另提拔一些资历较低的下层官僚委以相职。就这样经过一番努力，武则天基本上控制了政权。
弘道元年（683），高宗病死，太子李显继位，即唐中宗。武则天以皇太后身份临朝称制。翌年，废李显为庐陵王，改立第四子李旦为帝，即唐睿宗，朝政仍由她把持。
武则天巩固了她的统治，就不满足太后执政的地位了。有个和尚猜到了太后的心思，伪造了一部佛经，献给武则天。那部佛经里说，武则天本来是弥勒佛投胎到人世来的，佛祖派她下凡，就是要让她代替唐朝皇帝统治天下。
又过了几月，有个官员名叫傅游艺，联络了关中地区九百多人联名上书，请求太后即位称帝。武则天一面推辞，一面提升了傅游艺的官职，结果，劝她做皇帝的人越来越多。据说当时文武官员、王公贵族、远近百姓、各族首领，上劝进表的有6万多人。