武則天臨朝稱製，自專朝政。九月，武則天改元光宅(即“建都”之意)，改東都為神都，表示以洛陽為首都;同時，改易旗幟、官服、職省等顏色、名稱，賜宮城名為太初宮(“太初”表示新的起點，標志著武則天時代的開始)同月，徐敬業、徐敬猷兄弟聯合唐之奇、杜求仁等以扶支持廬陵王為號召，在揚州舉兵反武，十多天內就聚合了十萬部眾。武則天當即以左玉鈐大將軍李孝逸為揚州道大總管，率兵三十萬前往征討。十一月，徐敬業兵敗自殺。

　　垂拱二年(686年)三月，武則天下令製造銅匭(銅製的小箱子)，置於洛陽宮城(紫微城)之前，隨時接納臣下表疏。同時，又大開告密之門，規定任何人均可告密。凡屬告密之人，國家都要供給驛站車馬和飲食。即使是農夫樵人，武則天都親自接見。所告之事，如果符合旨意，就可破格升官。

　　如所告並非事實，亦不會問罪。同時，武則天又先後任用索元禮、周興、來俊臣、侯思止等一大批酷吏，掌管制獄，如果被告者一旦被投入此獄，酷吏們則使用各種酷刑審訊，能活著出獄的百無一二。

　　這樣，隨著告密之風的日益興起，被酷吏嚴刑拷打致死的人日漸增多。於是在朝廷內外便形成了十分恐怖的政治氣氛，以致大臣們每次上朝之前，都要和家人訣別，整天都惶惶不可終日。

　　為獎勵告密，武則天對告密者破例授官。是年，武則天下詔殺南安王李穎等宗室十二人，又鞭殺故太子李賢的兩個兒子，唐朝的宗室被殺戮殆盡，其中幼弱幸存的人也被流放至嶺南。

　　武則天下令建造的明堂與天堂

　　武則天謀奪李唐的社稷，翦除唐朝宗室，引起了諸王的不安，他們想要起兵對抗。還未有共識的時候，博州刺史、琅邪王李衝，在垂拱四年(688年)八月於博州(今山東聊城東北)舉兵;豫州刺史、越王李貞起兵豫州(今河南汝南)，以呼應李衝。

　　武則天分遣丘神、魏崇裕討伐。李衝起兵七日即敗死。九月，李貞兵敗自殺。武則天想盡除李氏諸王，使周興等展開審訊，逼迫韓王李元嘉、魯王李靈夔、黃國公李撰、東莞郡公李融、常樂公主等自殺，他們的親信也被殺死。

　　同年，武則天命面首薛懷義率人建造的明堂落成。明堂既成，又命薛懷義鑄大像，大像的小指也可以容納數十人，於明堂北起五層高的天堂來收納大像。建宮的花費達到以萬億計，政府財政為之枯竭。

　　武則天的侄子武承嗣命人鑿白石為文曰:“聖母臨人，永昌帝業。”號稱在洛水中發現，獻給武則天，武則天大喜，命其石曰“寶圖”。之後武則天加尊號為“聖母神皇”。

　　女皇歲月

　　載初元年(690年)九月，侍禦史傅遊藝率關中百姓九百余人來到神都，上表請武則天改國號為周，賜皇帝姓武，武則天未準許。百官及帝室宗戚、遠近百姓、四夷酋長、沙門道士共計六萬余人，俱上表請願，睿宗亦上表自請賜姓武氏。不久後，武則天方準所請，於九月九日親臨則天門，大赦天下，改唐為周，改元天授。乙酉日，上尊號曰聖神皇帝，“以皇帝(睿宗)為皇嗣，賜姓武氏”。丙戌，又在神都立武氏七廟。

　　天授二年(691年)七月，法明等撰《大雲經》四卷，說武則天是彌勒佛化身下凡，應作為天下主人，武則天下令頒行天下。命兩京諸州各置大雲寺一所，藏《大雲經》，命僧人講解，並將佛教的地位提高在道教之上。

　　長壽元年(692年)九月，武則天派王孝傑與阿史那忠率軍出征西北。十月，王孝傑大破吐善，收復龜茲、疏勒、於闐、碎葉安西四鎮，設安西都護府於龜茲。在群臣一致反對的情況下，武則天毅然對安西四鎮增兵三萬。這一措施使安西四鎮從此安定，直到唐玄宗時再無反覆。長壽二年(693年)正月，武則天聽信讒言，殺皇嗣李旦的妃子劉氏、德妃竇氏，李旦幾遭誣陷，險些受禍。同月又降封李旦之子皇孫李成器、恆王李成義等為郡王。九月，武則天加號“金輪聖神皇帝”，製作金輪、白象等“七寶”。旋即又為其曾祖父、祖父及父親加諡。

　　長壽三年(694年)，武三思率四夷首領請以銅鐵鑄天樞， 立於端門外，以歌頌武則天的功德。武則天親題:“大周萬國頌德天樞”。天樞鑄造歷時八月而成，高一丈，用銅鐵二百萬斤。

　　證聖元年(695年)正月一日，武則天加號“慈氏越古金輪聖神皇帝”。正月十六日夜，武則天的面首薛懷義因失寵而縱火密燒天堂，延及明堂，至清晨，二堂俱毀。她下詔重建明堂，將天堂原址改作佛光寺。同月，武則天派王孝傑出征突厥。十月，突厥默啜可汗遣使請求投降，武則天大喜。於是，同年臘月，武則天從神都出發，登嵩山，封神嶽，大赦天下，改元萬歲登封。

　　萬歲登封元年(696年)三月，武則天重新建造的明堂落成，號曰“通天宮”，改元萬歲通天。五月，營州契丹中的松漠都督李盡忠、歸誠州刺史孫萬榮舉兵造反，攻陷營州，殺都督趙文。武則天派將軍曹仁節、張玄遇、李多祚等率兵征討。曹仁節等人由於誤中契丹伏兵，全軍覆沒。接著，武氏再派武攸宜、王孝傑等率兵討伐，均大敗而歸。

　　萬歲通天二年(697年)，四月，武則天鑄成九鼎，從玄武門曳入紫微城，令宰相、諸王率南北衙宿衛兵十余萬人，連同宮中儀衛大牛、白象共同拖曳;武則天又作《曳鼎歌》，以令其相互唱和。最終將九州鼎依照各自方位列於明堂廷內。同月，武則天又派武懿宗、婁師德、沙吒忠義率兵二十萬，討伐孫萬榮等部。六月，孫萬榮兵敗被殺，余黨降於突厥。