女皇岁月
天授元年（690年），武则天宣布改唐为周，自立为帝，定洛阳为都，称“神都”，建立武周王朝。
载初二年（691年）七月，法明等撰《大云经》四卷，说武则天是弥勒佛化身下凡，应作为天下主人，武则天下令颁行天下。命两京诸州各置大云寺一所，藏《大云经》，命僧人讲解，并将佛教的地位提高在道教之上。九月侍御史傅游艺率关中百姓九百人上表，请改国号为周，赐皇帝姓武。于是百官及帝室宗戚、百姓、四夷酋长、沙门、道士共六万余人，亦上表请改国号。武后准所请，改唐为周，改元天授。尊号圣神皇帝，改元天授，但仍以李旦为皇嗣，赐姓武氏。立武氏七庙于神都，追尊周文王曰：始祖文皇帝。立武承嗣为魏王，武三思为梁王，其余武氏多人为王及长公主。
长寿元年（692年）九月，武则天派王孝杰与阿史那忠节率军出征西北。十月二十五日，王孝杰大破吐善，收复龟兹、疏勒、于阗、碎叶安西四镇，设安西都护府于龟兹。在群臣一致反对的情况下，武则天毅然对安西四镇增兵三万。这一措施使安西四镇从此安定，直到唐玄宗时再无反复。
长寿二年（693年）正月初三，武则天听信谗言，杀皇嗣李旦的妃子刘氏、德妃窦氏，李旦几遭诬陷，险些受祸。初七，又降封李旦之子皇孙李成器、恒王李成义等为郡王[24]。九月初九，武则天加号“金轮圣神皇帝”，制作金轮、白象等“七宝”。十四日，武则天又为其曾祖父、祖父及父亲加谥。
长寿三年（694年），武三思率四夷首领请以铜铁铸天枢，立于端门外，以歌颂武则天的功德。武则天亲题曰：“大周万国颂德天枢”。天枢铸造历时八月而成，高一丈，用铜铁二百万斤。
天册万岁元年（695年）正月初二，武则天加号为“慈氏越古金轮圣神皇帝”五月，契丹首领李尽忠、孙万荣率兵起义，攻陷营州，杀都督赵文翙。武则天派将军曹仁节、张玄遇、李多祚等率兵征讨。曹仁节等人由于误中吐蕃伏兵，全军覆没。接着，武氏再派武攸宜、王孝杰等率兵讨伐，均大败而归。
神功元年（697年）四月，武则天又派武懿宗、娄师德、沙咤忠义率兵二十万，讨伐契丹。六月，孙万荣兵败被杀，契丹余众归降于突厥。
同年，酷吏来俊臣欲罗告武氏诸王及太平公主，又欲诬李旦、李显与南北衙共同谋反，拟一网打尽。武氏诸王与太平公主都十分害怕，共同揭发其罪行，下狱处以极刑。仇家争食其肉，不一会就食尽。来俊臣凶狡贪暴网罗无辜，织成反状，杀人不可胜计，“赃贿如山，冤魂塞路”。武则天亦知天下愤怨，下令历数其罪状，并没收其家财。
圣历元年（698年），武承嗣、武三思谋求为太子，几次使人对武则天说：“自古天子没有以异姓当做继承人的。”武则天犹豫未决，狄仁杰对武后说：“姑侄之于母子，哪个比较亲近？（武承嗣、武三思为武则天之侄，李显、李旦则为武则天之子），陛下立儿子，那么千秋万岁后，会在太庙中作为祖先祭拜；立侄子，那么从未听说侄子当了天子，把姑姑供奉在太庙。”又劝武则天召还李显。自此后，武则天无意立武承嗣、武三思为太子，并将李显秘密接回洛阳。控鹤监内供奉吉顼、张易之、张昌宗都曾请求武则天立李显为储君，皇嗣李旦亦请求逊位于李显。在来自各方面拥护李唐的压力下，武则天进一步认识到人心所向的是李唐宗室，如果再一意孤行，就会有丧失人心的危险。而在后来一次征兵中，“初募兵，无有应者，闻太子（李显）行，北郊山头皆兵满，无容人处。”此事更加说明李唐才是众望所归。在经过多方权衡之后，武则天最终决定立李显为皇太子。
退位去世
参见：神龙政变
武则天解决了继承人的问题后，志得意满，加上年龄增长，开始耽于享乐，大修宫殿、佛寺，又修建歌功颂德的“天枢”。
武则天的面首张易之、张昌宗兄弟年少美姿容，常傅朱粉、穿着华丽的衣服。武承嗣、武三思等都争着追捧他们，甚至为他们执鞭牵马。当时，武则天已经进入真正意义上的暮年，老病缠身的她长时间不能上朝，对朝政的控制力下降，她将二张兄弟当做耳目。二张逐渐插手朝政，陷害宰相魏元忠，不仅跟大臣结怨，也使得武则天回归李唐、传位太子的形势发生逆转，引起了政局的复杂化，武则天母子、君臣关系也因此空前紧张起来。据史料记载，武则天的孙女永泰公主因与丈夫武延基和邵王李重润一起议论二张，被构陷处死。
神龙元年（705年）正月，武则天病笃，卧床不起，只有张易之、张昌宗兄弟侍侧。宰相张柬之、崔玄暐与大臣敬晖、桓彦范、袁恕己等，交结禁军统领李多祚，佯称二张谋反。于是发动兵变，率禁军五百余人，冲入宫中，杀死二张，随即包围武则天寝宫，要求武则天退位。武则天被迫禅让帝位与太子李显，随后徙居上阳宫（洛阳禁苑之东）。李显上武则天尊号为“则天大圣皇帝”，武周一朝结束。二月，唐朝复辟，百官、旗帜、服色、文字等皆复旧制，复称神都为东都。
神龙元年十一月二十六日（705年12月16日），武则天在上阳宫的仙居殿病逝，享年八十二岁。遗诏省去帝号，称”则天大圣皇后“，并赦免王皇后、萧淑妃二族以及褚遂良、韩瑗、柳奭三人的亲属。神龙二年（706年）五月，与高宗合葬乾陵。
虽然唐室依照她的遗诏谥号，后来仍有数次修改：
唐隆元年（710年），改为天后。
景云元年（710年），改为大圣天后。
延和元年（712年），改为天后圣帝，不久后，改为圣后。
开元四年（716年），改为则天皇后。
天宝八载（749年），加谥则天顺圣皇后。
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