十月，单于大都护府的突厥阿史德温傅、奉职两部落共同造反，拥立阿史那泥熟匐为可汗。二十四州酋长相继反叛以为响应，人数达到了数十万。
十一月初六，唐高宗宴请裴行俭，对他说：“爱卿文武全才，当授予两个职位。”于是他被任命为礼部尚书兼检校右卫大将军。
二十七日，又任命裴行俭为定襄道行军大总管，领军18万，会同西军检校丰州都督程务挺、东军幽州都督李文暕的军队，共计30多万，讨伐突厥；由裴行俭统一调度。
裴行俭军抵朔川，对他的属下说：“用兵之道，安抚士兵要真诚，制服敌人要使诈。前一段时间，突厥人抢夺了萧嗣业运送的军粮，士兵因为受冻挨饿所以失败。现在突厥人一定会故技重施，我们应当用计欺骗他们。”
于是伪装运送粮草的车子300辆，每辆车里藏着5名壮士，都拿着大刀弓弩，仅派几百老弱士兵押送，又埋伏精兵在险要的地方等待突厥人。
突厥人果然前来劫粮，押车的老弱士兵扔下粮车逃跑。突厥人把粮车赶到有水草的地方，解鞍放马，准备搬粮食。车中壮士一跃而出，袭击他们。他们受惊逃走，又遭埋伏的士兵拦截，几乎全被俘虏或者杀死。从此再也不敢前来抢夺粮草。
裴行俭行军到单于府北面，已经接近黄昏，于是安营扎寨。四周的壕沟已经挖好了，裴行俭突然命令转移到高冈上。众将领都不解其中缘由，不愿移营，裴行俭不答应，催促他们赶快转移。
当天夜里，狂风大作，暴雨来临，原来的营地积水有一丈多深。众将领又是惊讶又是佩服，问他原因，裴行俭笑着说：“今后只管服从我的命令，不必多问缘由。”
永隆元年（公元680年）三月，裴行俭在黑山大败突厥兵，活捉突厥酋长奉职。突厥可汗泥熟匐被部下杀死，他们拿着可汗的首级向唐军投降。
奉职被擒后，其余叛军退守狼山。唐高宗让户部尚书崔知悌乘驿马赶赴定襄前线，传达皇帝对将士们的慰问，并且负责讨伐残余敌人，让裴行俭率军返回。
开耀元年（公元681年）正月，裴行俭率军返回后，突厥阿史那伏念又自立为可汗，与阿史德温傅联合作乱。高宗又任命裴行俭为定襄道大总管，以右武卫将军曹怀舜和李文暕作为副将，率军讨伐突厥。
裴行俭驻扎在代州的陉口，通过反间计使阿史那伏念与阿史德温傅逐渐互相猜疑。阿史那伏念把妻子儿女、辎重都留在金牙山，率领骑兵准备偷袭曹怀舜。裴行俭则遣副将何迦密从通漠道、程务挺从石地道突袭金牙山。
阿史那伏念与曹怀舜订下和约后率兵返回。等回到金牙山，已经失去了妻子儿女和辎重，士兵中又有很多人患病，于是率领军队向北逃窜。裴行俭派副总管刘敬同、程务挺等人率领单于府兵追击他。
阿史那伏念请求捉拿阿史德温傅以报效朝廷，然而还有些犹豫，又认为道路遥远，唐兵一定追不上，于是疏于防范。刘敬同等人率领军队抵达，阿史那伏念狼狈不堪，队伍根本无法作战，只好抓住阿史德温傅，从小路投降裴行俭去了。
侦察骑兵报告说尘埃弥漫而来，将士们有些担心是敌骑兵来袭，裴行俭说：“这是阿史那伏念捉了阿史德温傅前来投降，不是来进击的敌兵。然而接受投降如同对付敌人一样，也不能没有防备。”于是命令严加防范，仅派一名使者前去迎接慰劳他们。
不久，阿史那伏念果然率领酋长绑着阿史德温傅前来请罪。于是裴行俭平定了剩余的突厥余党，把阿史那伏念、阿史德温傅押回长安。朝廷把阿史那伏念、阿史德温傅等54人斩首示众。
当初，裴行俭曾经许诺不杀阿史那伏念，因此他才甘愿投降。后来裴炎妒忌裴行俭的功劳，就上奏说：“阿史那伏念被副将张虔勖、程务挺逼迫，又遇回纥等从漠北向南进逼，走投无路才投降的。”于是诛杀了他。
裴行俭感叹地说：“王浑、王浚争夺功劳，古今都认为是耻辱。只怕杀了降服者以后，就没人敢再降了。”从此借口患病，不出家门。
武则天称帝
弘道元年（公元683年）十二月，唐高宗李治驾崩，遗诏中让太子在灵柩前即位，军国大事有难以决断的，征询天后武则天的意见。
太子李显即位，是为唐中宗。尊武则天为皇太后，一切政事由她定夺。
次年正月，中宗想任命皇后韦氏的父亲韦玄贞为侍中，又想授给乳母的儿子五品官，中书令裴炎坚持劝谏。中宗大怒，说：“我就是把天下送给韦玄贞，也是可以的，竟然还要吝惜侍中这个小小职位！”裴炎害怕，报告武则天，秘密计划废黜皇帝。
二月初六，武则天在乾元殿召集群臣，裴炎与中书侍郎刘祎之、羽林将军程务挺、张虔勖率领卫兵入宫，宣布武则天的诏令，废黜中宗为庐陵王，并让他退位下殿。
中宗说：“我犯了什么罪？”
武则天说：“你想把天下送给韦玄贞，这是大罪！”
初七，武则天立豫王李旦为皇帝，是为睿宗。朝政大事仍由武则天决定；让皇帝居住在另外的殿宇，对政事不准过问。
初九，武则天命令左金吾将军丘神前往巴州，检查原太子李贤的府第，以防意外发生，实际上是暗示丘神杀了李贤。丘神到达巴州以后，把李贤幽禁在别的房间，让他自杀。
十二日，武则天驾临武成殿，皇帝率领王公以下的官员将尊号奉上。十五日，武则天到大殿前，派礼部尚书武承嗣册封继位的皇帝。从此以后，武则天经常驾临紫宸殿，垂挂浅紫色的帷帐，临听朝政。
九月，武则天的侄子武承嗣请求追封武氏先祖为王，立武氏七代祖先的祖庙，武则天答应了。
裴炎进谏说：“太后母仪天下，应当作为表率向百姓显示公平，不应该偏私自己的亲戚。您这样做，不怕像汉朝吕氏一样败亡吗？”
武则天说：“吕后将权力委任给活人，所以败亡。现在我追尊死者，并不会有什么损害！”
裴炎回答说：“应当防微杜渐，防止它继续发展。”武则天没有听从。
二十一日，追尊武则天五世祖父武克己为“鲁靖公”，五世祖母为“夫人”；高祖父武居常为“太尉”、“北平恭肃王”，曾祖父武俭为“太尉”、“金城义康王”，祖父武华为“太尉”、“太原安成王”，父亲武士彟为“太师”、“魏定王”；高祖母、曾祖母、祖母、母亲都有王妃册号。
垂拱二年（公元686年）正月，武则天下诏还政于皇帝。睿宗知道武则天不是出于真心，于是上表辞让。武则天于是重新临朝，行使皇帝的职权。
天授元年（公元690年），十一月初一，冬至，武则天在万象神宫祭祀天地，大赦天下，开始使用周朝的历法，改永昌元年十一月为载初元年正月，以十二月为腊月，夏历正月为一月。
凤阁侍郎宗秦客，改造“天”、“地”等12个字进献。正月初八，朝廷下令推行。武则天自己更名为“武曌”，改“诏”为“制”。
九月初三，侍御史傅游艺带领900多关中百姓到皇宫前上奏，请求改国号为“周”，赐皇帝姓武氏。
武则天并未同意，但提升傅游艺为给事中。结果百官以及宗室亲族、远近百姓、四夷酋长、和尚道士共6万多人，都上表提出与傅游艺相同的请求，皇帝也上表请求赐姓武氏。
初五，群臣上奏，说：有凤凰从明堂飞进上阳宫，又飞回去停在左台的梧桐树上，过了很久，飞往东南方；还有赤雀数万只聚集在朝堂。
初七，武则天同意了皇帝与群臣的请求。初九，武则天登上则天楼，大赦天下，以“周”代“唐”，更换年号。十二日，上尊号为“圣神皇帝”；以睿宗皇帝为皇位继承人，赐姓武氏；皇太子为皇孙。
兴告密任酷吏
垂拱二年（公元686年）三月，太后武则天命令铸造铜匦，以接受人们准备 给她御览的所有奏疏。铜匦分为四格，东边的叫“延恩”，进献赋颂、请求做官的，将奏疏从此投入；南边的叫“招谏”，接受议论朝政得失的奏疏。西边的叫“申冤”，有冤枉委屈的投入；北边的叫“通玄”，议论天象灾变和军机大事的投入。每格上面只有一个孔，奏疏从孔里投进去，只能投入一般人却不能取出。而且每格均有专人负责管理。
徐敬业造反的时候，侍御史鱼承晔的儿子鱼保家教他制造刀、车和弓弩，徐敬业失败后，他侥幸捡了一条性命。武则天想广开言路，了解更多的事情，鱼保家便上书请求铸造铜匦，武则天十分高兴。过了不久，鱼保家的仇人暗投奏疏，告发他曾经为徐敬业制造兵器，杀伤很多官军，他最终也被处死。
武则天自打徐敬业造反，怀疑天下人多半都想谋害自己，她又长期独揽大权，在宫内的行为也不端正，知道宗室大臣怨恨，心里不服，因此想以血腥的杀戮来威慑他们，于是大开告密渠道。
如有告密者，官吏不得询问，都给他们提供驿马，供应五品官标准的食物，使他们能去武则天所在的地方和她当面对话。即使是农夫或者打柴的人，武则天也要亲自召见，并由客馆供给食宿。所说的如果符合旨意，就破格授予官职；即使与事实不合，也不问罪。
于是一时间告密之风盛行，人们小心翼翼，唯恐哪儿做得不对，被人抓住把柄去告密。
有一个叫索元礼的胡人，猜透了武则天的用意，通过告密方式获得武则天召见，被授予游击将军，武则天命令他审查监狱里的案件。索元礼性情残忍，虽只审问一两人，他一定也会牵连出几十人甚至上百人。武则天对他的工作成绩十分满意，为此多次召见他并赐予重赏，以树立他的权威。于是尚书都事周兴、侍御史来俊臣等眼红者纷纷效仿。
周兴接连升官，做到秋官侍郎，来俊臣升官到御史中丞。他们相互勾结，私下蓄养无赖数百人，专门从事告密。要想诬陷一个人，动辄就让他们几处同时告发，所告的情形大致相同。
来俊臣与司刑评事万国俊共同撰写了数字的《罗织经》，专门教那些门徒如何陷害无辜的人，编造罪状，安排情节，就连细节都写得十分翔实生动。
武则天接到告密，就派索元礼等人审讯。他们创造了多种残酷之极的刑讯方法，单只刑具木枷一类，就有诸多名堂，如“定百脉”、“突地吼”、“死猪愁”、“求破家”、“反是实”等。
每次有囚犯来，就先陈列刑具，叫他们一一观看。囚犯们看了大多两腿发抖，冷汗直冒；这时一旦做出要用刑的样子，即使是清白的人也被吓得认罪招供。
每次有赦令来，来俊臣总是命令狱卒先将重要犯人处死后再宣布。武则天认为他们忠心耿耿，于是更加宠信。朝廷内外对这几个人的畏惧，远远超过虎狼。
天授二年（公元691年），当时武则天已经称帝，周兴被人告发谋反，武则天派来俊臣审讯他。来俊臣与周兴在一起，边吃饭边讨论事情，来俊臣故意神秘地对周兴说：“囚犯多数不肯认罪，应当用什么办法呢？”
周兴说：“这太容易了！拿一口大瓮，用炭火在四周烤，让囚犯钻进里面，就没有什么不承认的了。”
于是来俊臣让人拿来一口大瓮，按周兴说的办法，在四周堆上火烤，然后站起来对周兴说：“有宫里的文书，命我审问老兄，请君入瓮！”
周兴惶恐万分，立马叩头认罪，依法应当处死。武则天宽恕了他，将他流放岭南，结果途中被仇人杀死。
神功元年（公元697年），六月，来俊臣诬告监察御史李昭德，而此时他也因为得罪武氏诸王及太平公主，被关进监狱判处死刑。当奏章呈上去后，武则天迟迟不批，本想赦免他，但身边的人都不同意，所以最后还是判了来俊臣死刑。
初三那天，李昭德、来俊臣一起在街市被斩首。当时的人都为李昭德鸣不平，而为处死来俊臣拍手称快。仇人争着吃来俊臣的肉，片刻工夫便分食殆尽，有的人挖下眼睛，有的剥掉面皮，有的剖腹挖心、践踏成泥。
武则天知道天下人都痛恨来俊臣，故意颁下制书，列举他的罪恶，并且说：“应该诛灭他全族，使百姓的怨愤得以洗雪。同时也要查抄他的家产。”
当时无论是官员还是百姓，在路上相见时都互相庆贺，说：“从今往后，睡觉可以安心，背脊可以贴在席子上了。”
宰相狄仁杰
武周天授二年（公元691年），洛州司马狄仁杰被朝廷任命为地官侍郎、同平章事，当了宰相。武则天对狄仁杰说：“你在汝南的时候，政绩卓著。你想不想知道有谁诬陷过你？”
狄仁杰
狄仁杰道谢说：“如果陛下认为我有过失，请允许我改正；认为我无过失，是我的幸运。我不愿意知道是谁诬陷我。”武则天听后十分赞赏。
长寿元年（公元692年），左台中丞来俊臣诬陷狄仁杰等七位大臣有谋反意图。以前，来俊臣曾奏请武则天下命令：一经审问就承认谋反的，可免死罪。等到狄仁杰等人入狱，来俊臣便用这道命令引诱他们认罪。狄仁杰回答说：“大周改朝换代，万象更新。我是李唐旧臣，甘愿受到诛戮。谋反确是事实！”于是来俊臣对他的逼迫就没那么严了。来俊臣的属官王德寿对狄仁杰说：“您一定可以减免死罪。我已受人指使，想找一个升官的机会，劳烦您把杨执柔牵连进来，可以吗？”狄仁杰说：“皇天后土，竟然要狄仁杰干这种无耻之事！”说完一头撞在柱子上，血流满面。王德寿害怕，向他道歉。这个案子后来被查出，七位大臣都是被诬陷的。于是武则天将他们释放，但都降职录用，狄仁杰被贬为彭泽县令。
万岁通天元年（公元696年），契丹入侵，武则天重新起用狄仁杰，命他担任魏州刺史。前任刺史独孤思庄害怕契丹突袭，将百姓全部赶进城内，让他们修筑工事。狄仁杰到任后，将百姓全都遣回，让他们回家抓紧时间务农，说：“敌人还远着呢，用不着这样烦劳百姓！万一敌人来了，我自己抵挡他们。”百姓们十分感激。
后来狄仁杰任宰相时，武则天让宰相们各举荐尚书郎一名，狄仁杰举荐自己的儿子狄光嗣，于是被任命为地官员外郎。狄光嗣十分出色，武则天高兴地说：“春秋时晋国大夫祁奚，举荐自己的儿子，你足以成为他的继承者了。”武则天对狄仁杰十分信任和器重，群臣中没有人能比得上。她常常称狄仁杰为“国老”，而不叫他的名字。狄仁杰总是在朝堂上当面进谏，武则天也总是会听从他的意见。
狄仁杰曾经陪武则天游玩，遇到大风，狄仁杰的头巾被吹落在地上，他的坐骑也受惊不受控制。武则天让太子李显追上惊马，抓住它的辔头，把马拴好。狄仁杰屡次以年老多病为由，请求辞官，武则天都不同意。入朝觐见的时候，武则天经常不让他行跪拜礼，说：“每当看到您跪拜，都让朕也感到身体疼痛。”
武则天还不让狄仁杰夜晚值班，并告诫他的同事说：“如果没有军国大事，就不要去烦扰狄公了。”
久视元年（公元700年），狄仁杰去世。武则天泪流满面，十分痛惜地说：“朝堂无人了！”从此以后，朝廷一有大事，如遇群臣不能决断时，武则天就会叹息着说：“老天为什么这么早就让狄老离我而去呢！”
张昌宗兄弟受宠
尚乘奉御张易之年轻俊美，精通音律。太平公主推荐他的弟弟张昌宗入宫侍奉武则天，张昌宗又引荐了张易之。兄弟二人同时得到武则天的宠幸，经常面涂胭脂，身穿锦绣服装。
张昌宗兄弟接连升官不说，连他们的家人也跟着沾光。武则天给他们的母亲授予臧氏、韦氏太夫人的封号，其他赏赐不计其数；还让凤阁侍郎李迥秀做臧氏的姘夫。
武承嗣、武三思、武懿宗、宗楚客、宗晋卿等王公贵戚，都常在张昌宗家门前等候，抢着为他拿马鞭牵马，他们把张易之称为五郎，张昌宗称为六郞。
