儘管有這麼多的準備，武則天要當皇帝，仍並不那麼容易。
按理說，皇帝駕崩，應由太子繼位。武則天有四個兒子，其中三個當過太子。第一個是李弘。李弘早在顯慶元年（公元656年）正月就被冊封為太子，卻於上元二年（公元675年）四月去世。許多人都說他是被武則天毒死的。可惜死無對證，何況這位太子的身體確實很差，早在他被冊封為太子的那一年，就曾大病一場，以至「御醫無策」。鹹亨二年（公元671年）監國時，也因多病而由戴至德等人處理政務。所以我們只好算他是病死。
第二位太子是李賢。上元二年（公元675年）立，永隆元年（公元680年）廢。他的被廢，也是一個疑案。我們只知道他們母子之間猜忌很重。有人說是因為他組織名儒注《後漢書》，大講后妃外戚干政犯了武則天的忌諱；也有人說李賢根本不是武則天的兒子，而是她姐姐韓國夫人和李治的私生。總之，他被告發謀反，在他的宮殿裡搜出兵卒甲服數百件以為罪證。這位可憐的太子被廢為庶人，嗣聖元年（公元684年）死在巴州。
以數百件兵卒甲服為謀反的罪證，顯然證據不足。就這麼一丁點兒武器裝備，能謀什麼反？因此這一「確鑿」的證據，就像從王皇后那裡搜出的木頭小人一樣，完全有兩種可能。一種，這些兵器武備確實是李賢私藏的，但目的卻不過是自衛。另一種，就是栽贓了。栽贓也有兩種可能：一種是武則天栽贓，另一種是別的什麼人栽贓，意在挑起他們母子之間的爭鬥，自己好坐收漁利。但如果武則天對她這個兒子並無猜忌，那麼，這個贓就栽不成。而且，即便那些東西真是李賢私藏的，也不會有如此嚴重的後果。事實上，如果不是武則天已有廢掉太子之心，就不會有人出來控告太子，更不會有人去搜查太子的府第。可見，李賢實際上是死於武則天的猜忌。
說武則天誣陷太子賢，和說她毒殺太子弘一樣，並無任何證據。但武則天猜忌甚至嫉恨她這兩個兒子，則大休上可以肯定。原因是當時君臣朝野都看好這兩位太子。李治曾對侍臣們說：「弘仁孝，賓禮大臣，未嘗有過。」《資治通鑒》也說李弘仁孝有禮，「上甚愛之」而「中外屬心」。這當然不會讓武則天高興。武則天希望的是中外都屬心於她自己，而不是屬心於別的什麼人。所以，李弘突然去世，當時就有人懷疑是武則天下的毒手——「時人以為天後鴆（音震，用毒酒殺人）之也」。
李弘死後，大家又轉而擁戴李賢。因為這時誰都看出，武則天野心不小，李治則早已大權旁落。而以李治身體之衰弱，性格之懦弱，奪回政權，重振朝綱，幾乎就不可能。因此他們都寄希望於新太子。李賢似乎也不負眾望。他容貌俊秀，舉止端莊，自幼就愛讀書，而且過目不忘。他還主持對《後漢書》作了註釋，水平相當的高，至今仍很權威。這事使他名聲大振。朝野一致認為，李賢將承繼大位，一主唐祚。李治甚至對李世璾說：「此子嚴於律己，不失為成就大業之才。」 諸子如果都像李賢一樣，「大唐無虞矣」！
大唐無虞，則天有忌。已嘗到大權獨攬甜頭的武則天，很不喜歡在她興頭上有人橫插一槓子。正好這時發生了明崇儼被殺一案。明崇儼是一個裝神弄鬼的傢伙，據說會一些巫術，能給人治病。他曾對武則天說，太子賢命相不好，不堪繼統，應另立英王李顯或相王李旦。後來，明崇儼神秘地被人謀殺。辦案人員把李賢的同性戀對像趙道生抓來一問，招供說是李賢買通盜賊所殺。接著便是在李賢的馬房裡搜出了兵器武備。整個案件撲朔迷離無可深究。但可以肯定：或者是武則天一手製造了這一冤案，或者是武則天利用了這一案件，又在其中做了些手腳。反正，她達到了目的。
看來，李賢的書還是讀少了點。他實在不該在武則天風頭正健時去搶她的戲。他只知道太子可以當皇帝，卻不知道連皇帝也是可以被廢掉的，何況太子？
三任太子李顯就是在皇帝位子上被廢的。這傢伙是個混蛋加草包。他比他老爸更窩囊，更好色，更怕老婆，更沒頭腦。李治雖然弱一點，卻好歹還有自知之明，為人處事都比較謹慎穩當得體，因此也還有一定威望。李顯卻完全拎不清自己的斤兩。上台沒兩天，屁股還沒坐熱，就忙不迭地拍老婆的馬屁，要讓老丈人韋玄貞當宰相。宰相裴炎不同意，這個糊塗皇帝竟然說：國家是朕的。朕就是把天下都讓給他，也沒什麼了不起，何況只是讓他當個侍中？這就不但武則天不能容忍，其他人也無法接受。哪怕說的是氣話，也不能容忍。因此，這傢伙只當了兩個月皇帝，就被武則天和裴炎從寶座上拖了下來。
事實上李顯也確實不堪為人君。神龍元年（公元７０５年），武則天退位後，他又當了皇帝，最後卻死於非命。因為韋皇后想學婆婆武則天當女皇，女兒安樂公主則想當皇太女。她們合謀在餡餅裡放毒藥，把這個糊塗皇帝送上了西天。中宗李顯這只昏頭昏腦的大尾巴羊，一生栽在了他最親密的三個女人身上：親娘武則天、愛妻韋皇后、嬌女李裹兒。不難想像，武則天就算不廢他，他也當不好皇帝的。
接替李顯當皇帝的睿宗李旦是個聰明人。他乾脆連朝都不上，把所有的政務都交給母后去處理，說是自己年輕不懂事（時年二十二歲），無德無才，不堪執掌國政。兩年後，武則天提出要還政於他，他只是叩頭，死也不肯答應。事情到了這個份上，武則天取代李家的人當皇帝，已是遲早的事。
然而武則天並沒有匆匆忙忙把皇冠戴在自己頭上。
武則天不是一個輕舉妄動的人（這是她成功的重要原因之一）。她深知，她要做的，是開天闢地以來前所未有的事。中國不要說從來沒有過女皇帝，便是女人執政掌權，也很不「合法」。這就要有鋪墊、準備，要讓人們在思想上轉彎子，也要耐住性子等一等，看一看。武則天能做到這一點。她有耐心，沉得住氣，但不能等太久，因為她已經六十一歲了。
事實上當時的形勢也容不得她慢條斯理溫文爾雅。權力鬥爭從來就你死我活，改朝換代更不是繪畫繡花。高宗去世以後，實際上空缺的帝位已成為一個敏感的問題，掛羊頭賣狗肉的把戲已經演不下去。武則天面臨著兩種選擇：要麼還政於子，讓李治的兒子去賣羊肉；要麼亮出武家店的招牌，公開賣狗肉。武則天心裡很清楚，大家都在等著她攤牌，何況還有那麼多人在磨刀霍霍虎視眈眈。
第一個公開跳出來和武則天叫板的是徐敬業。嗣聖元年（公元６８４年）九月二十九日，也就是中宗李顯被廢七個多月、章懷太子李賢自殺六個多月後，徐敬業在揚州起兵，宣佈要用武力推翻武則天的「偽政權」。徐敬業是李世璾的孫子。李世璾既然被太宗皇帝賜姓了李，則徐敬業當時也就叫李敬業。不過，李敬業現在已經同武則天翻了臉，武則天便憤怒地宣佈他不再有資格姓李。徐敬業也不客氣，宣佈不肯和自己一起舉兵討伐武氏的叔叔李思文（已被徐敬業羈押）姓武。看來，徐敬業和武則天在這一點上倒是一致的：李乃皇家之姓，尊貴莫名，豈能讓「賊人」得而姓之？李敬業既然背叛朝廷，當然仍應去姓他的徐；李思文既然追隨武氏，那就讓他去姓那卑賤、惡劣的武好了。
這場現在看來十分可笑的姓氏之爭，當時可是進行得非常認真。雙方都把這一決定詔示全國，以示自己的立場堂堂正正。其實，徐敬業姓什麼倒無關緊要，要緊的是他這次行動幾乎一開始就注定要失敗。他事先並無思想上、組織上、軍事上和財政上的準備，只是幾個失意官僚落魄文人，湊在一起發了一通牢騷，慷慨陳詞一番後，就匆忙起兵，揚言要把天下翻個個兒，豈有不敗之理？
但徐敬業並沒有想到這些。他一開始還是十分牛氣的。他請駱賓王專門為他起草了一份檄文，對武則天進行口誅筆伐，對天下人進行宣傳鼓動。駱賓王到底不愧「初唐四傑」之一，文筆好得出奇。加上自己長期鬱鬱不得其志，公憤加私仇，一股怨氣噴薄而出，便把這篇檄文寫得驚天地泣鬼神。在駱賓王的筆下，武則天原本就不是什麼好東西。她本性不良（性非和順），出身卑賤（地實寒微），靠著隱瞞歷史（潛隱先帝之私），混入高宗後宮（陰圖後房之嬖）。一進宮，就露出狐狸尾巴（入門見嫉，蛾眉不肯讓人；掩袖工讒，狐媚偏能惑主）。一有權，就露出豺狼本性（近狎邪僻，殘害忠良，殺姊屠兄，弒君鴆母）。簡直就十惡不赦，早應該天誅地滅（人神之所同嫉，天地之所不容）。更何況，她現在居然還妄圖顛覆大唐，竊取帝位，以至於先帝的靈魂不得安息，先帝的愛子不得安寧（一抔之士未干，六尺之孤何托），正所謂「是可忍，孰不可忍」！徐敬業作為「皇唐舊臣，公侯塚子」，既「奉先君之成業」，又「荷本朝之厚恩」，當然不能見死不救，坐視不管。這才「因天下之失望，順宇內之推心」，高舉起正義的旗幟，集結起除妖的武裝。這是何等強大的力量啊！「南連百越，北盡山河，鐵騎成群，玉軸相接」。這又是何等威武的軍隊啊！「班聲動而北風起，劍氣沖而南斗平，喑嗚則山嶽崩頹，叱吒則風雲變色。」這樣的力量是不可戰勝的（以此制敵，何敵不摧），這樣的軍隊是所向無敵的（以此圖功，何功不克）。豈止是勝利在望，簡直就已然勝利。不信，「試看今日之域中，竟是誰家之天下」！
這確實堪稱中國歷史上最出色最精彩的一篇檄文，端的寫得義薄雲天，氣壯山河，據說連武則天讀了也拍案叫好，認為這樣的人才居然沒被發現，實在是 「宰相之過」。徐敬業的叛軍自然也沾光成了仁者之師、正義之師、威武之師、勝利之師。可惜，批判的武器並不能代替武器的批判。徐敬業臨時糾集的烏合之眾根本就不是王朝天兵的對手。只幾個回合，就被打得七零八落，落荒而逃。
其實，徐敬業的敗跡早在駱賓王的檄文中就已顯露出來。徐敬業在檄文的結尾處許願說：「凡諸爵賞，同指山河。」意思是說我徐某向大家保證，只要諸位參加我的行動，那麼，事成之後，所有的爵位封賞，現在就可以指著山河為信。如此口氣，似乎這大好河山，此刻就已經是他徐敬業的了，豈非狂妄之極，驕兵必敗？別說此刻勝敗還尚不可知，即便將來勝利了，那官爵也不該你徐敬業來封，那恩榮也不該你徐敬業來賞。從理論上講，這應該是皇上的事。徐敬業以皇上的口氣說話，豈非正好暴露了自己想稱王稱帝的狼子野心？徐敬業討伐武則天，如果說還多少有點勝利之可能的話，那就是佔了一個「義」字。現在既然以利代義，丟了政治資本，就只有自取滅亡。
事實上徐敬業敗就敗在這裡。軍師魏思溫曾對他說，我們既然是以匡復唐室、勤勞王事為號召，就該直取洛陽，爭取天下人的群起響應。然而徐敬業卻抵擋不了所謂「金陵王氣」和據地稱王的誘惑，不肯北伐而要東征，結果一敗塗地，在逃往高麗的途中被部下殺死。他只鬧騰了四五十天便身敗名裂，只能說是活該。
就在武則天取消徐敬業姓李資格的前一天，即嗣聖元年十月十八日，宰相裴炎被斬殺於都亭。他的死，也冤也不冤。
裴炎是以謀反罪被殺的。證據是他曾與叛亂分子駱賓王私下接觸，並與徐敬業有書信來往。據說，駱賓王為了策反裴炎，曾編造民謠「一片火，兩片火，緋衣小兒當殿坐」，並解釋說：「緋衣」即裴，「一片火，兩片火」即炎，「小兒」即子隆（裴炎的字），「當殿坐」自然是當皇帝了，因此激起了裴炎的反心。又據說裴炎給徐敬業的信中只有「青鵝」兩個字，被武則天猜出謎底，是「十二月（青），我自與（鵝）」，也就是裴炎將於十二月在朝廷發動政變，以應揚州軍事。總之，按照這些說法，裴炎的謀反，既有犯罪動機，又有犯罪事實，鐵證如山，不容狡辯，該殺。
其實，裴炎與徐敬業並不是一路人。他對徐敬業這個人和徐敬業要做的事都有所警惕，並不想摻和進去。徐敬業的目的是推翻武氏，自己稱王；裴炎的目的則是逼退太后，還政睿宗。他們在倒武這一點上有共同之處，但分歧則更大。裴炎反對搞武裝叛亂，更不想讓徐敬業成什麼氣候。他的打算，是和程務挺一起，對武則天進行「兵諫」，就像「西安事變」時張學良、楊虎城對蔣介石做的那樣。只不過張、楊搞成了，裴、程沒搞成。沒搞成的原因是運氣不好。他們的計劃，原本是打算趁武則天游龍門時，「以兵執之」，逼她交出政權。只是因為天不作美，大雨不止，這個計劃一直無法實施。
因此，當徐敬業在揚州起兵時，裴炎的心情，可以說是「一則以喜，一則以懼」。喜的是終於有人向武則天的權威公開挑戰，她大約再也不能一意孤行。懼的是戰端一開，時局將不可收拾。而且，不管是現在對付足智多謀的皇太后，還是將來對付重兵在握的徐敬業，都是難題。但他實在不願放棄這千載難逢可以坐收漁利的天賜良機。於是便決定豪賭一把。他對武則天說：皇帝年長，不親政事，這才給叛匪以口實。如果太后還政於皇上，臣以為叛軍不討自平。
裴炎下的是一著險棋。他的如意算盤是：既然自己兵諫不成，就借徐敬業的兵。先借徐敬業的兵逼武則天下台，再用武則天的兵逼徐敬業就範。只要太后退位，皇上還朝，徐敬業的軍事行動便師出無名，再堅持下去就是謀反。那時，不說是「不討自平」，便是要討，也容易得多。無論兵不血刃平息叛亂，還是不動干戈奪回朝政，他裴炎都是蓋世英雄，千古名臣。何況，裴炎的說法，也並非沒有道理。徐敬業並沒有反唐。相反，他打的正是匡復唐室的旗號。如果皇帝回到朝廷，徐敬業豈有不偃旗息鼓、俯首稱臣之理？
可惜武則天沒那麼好哄。她臉上不動聲色，心裡卻暗暗好笑：少跟老娘來這一套！不討自平？天下哪有不討自平的反賊！大軍征討還不一定平呢！以你裴炎頭腦之清醒、政治經驗之豐富，難道不懂這個道理？難道看不出徐敬業的真實目的是「凡諸爵賞，同指山河」？即便我把政權還給皇帝，他徐敬業也會借口「還政是假」云云繼續興兵作亂。看來，所謂「不討自平」是假，要老娘下台才是真。難怪他對討伐叛賊毫無興趣（不汲汲議誅討）了。對這種人，武則天從來就不手軟。你裴炎和徐敬業不是南北呼應一唱一和嗎？那好，不管你是敲邊鼓也好，作內應也好，或者趁火打劫、混水摸魚也好，老娘先殺了你再說，免得變生肘腋，防不勝防。所以，武則天沒有絲毫猶豫就把裴炎送上了斷頭台。平息揚州叛亂以後，又斬殺程務挺於軍中。
裴炎謀反案在朝中引起很大震動。很少有人相信裴炎謀反是真的。因為誰都知道裴炎既是忠臣又是清官。裴炎被捕後，照例抄家，卻發現堂堂相府，居然家徒四壁，一貧如洗。程務挺就更是冤枉。作為大唐一代名將和功臣，他不但沒有謀反，而且在前方奮勇作戰保衛邊境，殺得敵人聞風喪膽不敢來犯。程務挺被害後，邊境將士悲痛莫名，痛哭流涕，突厥則歡呼雀躍，大擺宴席。武則天殺程務挺，實在是做了一件親者痛仇者快的事。
實際上，裴炎和程務挺反不反，只有武則天和他們兩人心裡有數。這就是：如果武則天不當皇帝，還政於睿宗，裴炎和程務挺必不反；如果武則天悍然稱帝，裴炎和程務挺必反無疑。只不過這話誰都不能說出口罷了。所以，當有人勸裴炎認罪求情，或可免於一死時，裴炎只是笑著搖搖頭說：宰相下獄，斷無全理。多餘的話無須再講。同樣，當朝中大臣擔保裴炎不反，說「若裴炎謀反，臣輩也謀反了」時，武則天也只是笑著搖搖頭說：朕知裴炎必反，卿等必不反。可見雙方都心照不宣。
其實，不論裴炎謀反一案是否證據確鑿，他的死，都是一個悲劇。對裴炎是悲劇，對武則天也是悲劇。因為他們都沒有「錯」，又都付出了代價，而且損失慘重。裴炎是為了維護自己的主張而被殺的。這個主張就是：皇帝只能由男人來當，而且只能由李世民的子孫來當。從封建禮法和裴炎所受的教育來看，這是對的，是「正義」和「正道」。武則天的主張則是：強者為王。皇帝應該由有能力的人來當，而不拘這個人是男人還是女人，姓李還是姓別的。從另一個角度來講，這也不錯，也是「正義」和「正道」。結果，裴炎和武則天為各自不同的「正義」和「正道」發生衝突，並分別付出代價：裴炎丟了性命，武則天則失去了一代名臣和一代名將，等於砍掉了自己的左膀右臂。
不過，武則天在內心深處還得感謝裴炎。
如果說，徐敬業短命的叛亂增強了武則天的信心，使她感到天下事並非不可為之，那麼，裴炎未遂的政變則提醒她要小心，萬萬不可大意失荊州。道路並不平坦，前途也不會一帆風順，而是危機四伏、險象環生。徐敬業的叛亂固然不得人心（誠如時人陳子昂所說「揚州構逆，殆有五旬，而海內晏然，纖塵不動」），自己的臨朝稱制也同樣頗遭物議（亦如重臣劉禕之所言：「太后既廢昏立明，安用臨朝稱制！不如返政，以安天下之心。」）看來，李唐宗室的殘渣餘孽倒不可怕，禮法傳統卻是很難戰勝的勁敵。想當年，曹操在非常之時行非常之事，尚且只能「挾天子以令諸侯」，如今武某要在尋常之時行非常之事，就更得要有非常之舉。顯然，對於武則天而言，她通往帝位的道路，只能由屍骨來鋪就。她頭頂上那女皇的皇冠，也只能用鮮血來染成。她不能等著人撞到槍口上來。她必須製造恐怖，大開殺戒，讓所有人都服服帖帖、噤若寒蟬。
現在武則天深信她是在進行一次翻天覆地的偉大革命。「革命」這個詞，在中國古代原來就是「改朝換代」即「變革天命」的意思，比如殷革夏命、周革殷命等。所以《周易》說「湯、武革命，順乎天而應乎人」。不過，商湯革命也好，周武革命也好，和武則天的革命都頗不相同。前者發生在舊王朝行將就木之際，後者則發生在新王朝蓬勃興旺之時；前者是一個男性家族取代另一個男性家族，後者卻是一個女人要顛覆男人的天下；前者是通過武裝奪取政權，後者可只能搞宮廷政變。顯然，武則天的難度更大，是否「順乎天而應乎人」也大成問題。然而武則天是一個天不怕地不怕、不信邪不服輸、連日月星辰都為之一空（曌就是日月空）的偉大女性。如果上帝不准她革命，她就革上帝的命；如果老天不給她革命的氛圍，她就自己來創造；如果所有人都不贊成她革命，她就讓大家都不敢開口說話。總之，她必須創造一種政治氣候，讓所有的人都知道對她的反抗已徒勞無益。
於是武則天開始理直氣壯地實行她的特務政治和恐怖統治。這種政治和統治的核心部分，是告密制度、酷吏集團和冤假錯案。製造冤假錯案，誣陷自己的政敵和不喜歡的人謀反，是一切專制獨裁者的慣用伎倆。劉邦用過，曹操用過，武則天當然也可以用。武則天的不同之處，是公開地、普遍地通過鼓勵告密和起用酷吏來大規模製造冤假錯案。大約很少有人像武則天這樣把告密合法化並公開予以鼓勵了。她規定，任何人都不得阻攔告密的人。即便是樵夫和農民，也可以到京師面見皇帝，提出控告。他們將由官府供給驛馬，沿途享受五品官的待遇，進京後住官家客棧，吃官傢伙食，而且能得到武則天的親自接見和賞賜。最重要的是：即便揭發不實，也不反坐，不會受到任何處分。
這種只有進項沒有虧損的無本生意誰不想做。哪怕是到京城公費旅遊一回，過把五品官的癮，也值。於是乎，四方密告蜂擁而至，朝中大臣人人自危。武則天則每天都要堅持翻看那些告密信，津津有味，樂此不疲。這些告密信為她提供了許多線索，使她對朝廷中社會上的動向瞭如指掌，洞若觀火。這實在讓她喜出望外笑逐顏開。她沒有忘記，因為情報不靈，徐敬業一夥搞了那麼多陰謀詭計，朝廷居然一無所知，直到他們集結起十萬大軍攻城略地時，才大驚失色，匆忙應對。她也沒有忘記，正是因為有人告密，裴炎兵變的預謀才被扼殺在搖籃之中。告密，對於獨裁者來說，真是個好東西。
因此，武則天決定重獎告密者，並從告密者當中選拔一批酷吏。這些酷吏之所以要從告密者當中選拔，是因為不屑於告密的人也一定不肯搞逼供信。不搞逼供信，又怎能把告密變成案件，置反對派於死地？在嘗到告密的甜頭以後，武則天已不滿足於僅僅通過這種手段獲取情報了。她還要通過對所有密告的處理，製造一個又一個的冤案，以便把反對派打翻在地，再踏上一隻腳，讓他們永世不得翻身。事實上，只有一個個「駭人聽聞」的案件被不斷揭露出來，才能證明建立告密制度是完全必要的，是非常及時的。這就非有酷吏不可了。這些人都是些什麼出身，是否讀過書、有學問，或者是否懂法律、有能力，都無關緊要。要緊的是會看武則天的臉色，以及有足夠的卑鄙和殘忍。
可見，告密制度、酷吏集團、冤假錯案，這三個東西是一環扣一環的。有人出來告密，就有了情報和線索，也就有了整人的理由和借口；有人充當酷吏，告密者的舉報才可能被「坐實」，也才可能製造冤假錯案；有了冤假錯案，才能不斷宣稱「國家受到威脅」，從而使告密制度和酷吏集團顯得合理合法。既然國家安全受到如此嚴重的威脅，就更需要鼓勵告密，重用酷吏了。如此惡性循環，恐怖的氣氛也就自然形成。其實，國家何曾受到威脅？只不過武則天自己神經過敏，或者只是她殺人立威的一種借口。
儘管武則天這一手段極其卑鄙無恥、骯髒下流，卻挺管用。幾年下來，已沒有什麼人膽敢對她的所作所為說三道四，有的只是一片歌功頌德和阿諛奉承之聲。呈報所謂祥瑞的綠紙書和言說所謂天命的勸進表雪片般飛往宮中，飛到武則天的丹陛之下。在裝模作樣進行了一番推讓辭謝以後，載初元年亦即天授元年（公元６９０年）九月九日，這個中國歷史上最大的女野心家，終於如願以償，戴上了那血染的皇冠。這一年，她六十七歲。