，在王位的继承上，高宗想禅位于长子李弘。武后则不念母子之情，将李弘毒死，立次子李贤为太子。李贤被高宗委以临国之任，处理政务颇为精干，武后则废李贤为庶人，立三子李显为太子。弘道元年（683年），高宗卒，中宗李显刚刚继位，武后则以皇太后名义临朝称制。一年后便废掉中宗，改封庐陵王，立四子李旦为帝，是睿宗。李显、李旦都是昏庸无能之辈，在皇帝位上也是傀儡，处处受制于武后。
其次，是修改《氏族志》为《姓氏录》，原来连《氏族志》都不能列入的武氏，在《姓氏录》中，却定为姓氏的第一等，这并没有改变门阀观念，只是武则天为了提高武的地位的一个表现。
再次，是变更官名，改东都洛阳为神都，为自己登位称帝，建立新秩序，迈出重要的一步。向举国表示自己大位一统至高无上的权力。武后的这些新政措施，很快遭到皇族李氏和许多士族官僚的反对。柳州刺史，唐初元勋徐世绩之后徐敬业，召十数万兵马率先于扬州发难，骆宾王写下名著一时的《讨武曌檄》，遍撒域中。宗室琅玡王李冲在博州，越王李贞在豫州也相继反武，举兵讨伐。则天武后对此毫不手软，坚决镇压，在她的直接指挥下，这些叛乱很快平息，徐敬业、李冲、李贞等主要发难者，或死于战场，或被捕杀，无一幸免。
恐怖的斩杀，广泛的株连，充分地暴露出武后的冷酷果断。
公元690年，武则天认为亲临帝位的条件成熟，先借佛僧法明之口，广造舆论：“武后为弥勒佛转生，当代唐为天子。”接着又一手导演了，以唐睿宗为首的六万臣民上表劝进，请改国号的壮举。至此，水到渠成，则天武后在“上尊天示”、“顺从众议”的“万岁”声中，登临大宝，实现了梦寐以求的夙愿，改唐为“周”，自号“圣神皇帝”。这年，她已是67岁的高龄。
如果说，武则天在称帝前三十余年参政执政的政治生涯中，已显示出惊人的政治谋略和手段。那么，在称帝之后的十余年中，则更充分地显示了她在用人、处事、治国等各个方面杰出的政治才能和政治家的气魄。
则天称帝后，更重视人才的选拔和使用。她认为“九域之广，岂一人之强化，必伫才能，共成羽翼”。凡能“安邦国”、“定边疆”的人才，她不计门第，不拘资格，一律量才使用。为了广揽人才，她发展和完善了隋以来的科举制度，放手招贤，允许自举为官、试官，并设立员外官。此外，她还首创了殿试和武举制度，为更多更广地发现人才，搜罗人才创造了有利的条件。比如，中唐名将郭子仪，就是“自武举异等出”。这样，在她施政的年代里，始终有一批“文似仁杰”，“武类休武”的能臣干将为其效命，有力地维护着武周的政权。
对于农业生产，则天也非常重视。她说：“建国之本，必在务农”，“务农则田垦，田垦则粟多，粟多则人富”。她规定，能使“田畴垦辟，家有余粮”的地方官升任；“为政苛滥，户口流移”的“轻者贬官，甚至非时解替”。这样，在她执政的年代里，农业和手工业都得到较大的发展。人口不断增加。据当时统计，永徽时全国户数为380万户，到则天临终的神龙元年，渐增为615万户，几乎增长一倍。仅此一点即可看出这一时期的农业经济发展情况。
在抗击外来入侵，保护边境安宁，改善相邻各国的关系方面，则天施政时期也做了很多努力。对吐蕃贵族的入侵和骚扰，则天给予坚决的抵御和反击。长寿二年（692年）她派大将王孝杰击败吐蕃，收复安西四镇，复置安西都护府于龟兹。之后，又在庭州设置北庭都护府，巩固西北边防，打通了一度中断的通向中亚地区的“丝绸之路”。在她施政的年代里，坚持边军屯田的政策。天授年间，娄师德检校丰州都督“屯田积谷数百万，兵以饶给”。大足元年（701年