李治字雉奴，是唐太宗的第九個兒子，在文德皇後長孫氏所生諸子中排行第三，貞觀二年(628)六月生於東宮之麗正殿，比武則天小四歲。本來，他是當不上皇太子的。他的大哥李承乾是皇太子的法定人選，且於武德九年(626)十月得到了太子地位。此人小時比較聰明，頗得太宗寵愛。但當上太子以後，“每臨朝視事，必言忠孝之道，退朝後便與群小褻狎”。太宗知道後，心中不悅，加之承乾又有足疾，更不高興，便開始偏愛魏王李泰。李泰是文德皇後第二子，穎悟博學，曾組織學者寫成《括地誌》一書。他見承乾失德如彼，太宗偏愛如此，便有奪嫡之誌。於是二人拉幫結派，明爭暗鬥，關係十分緊張。為了保住皇太子地位，進而登上皇帝寶座，李承乾在漢王元昌和宰相侯君集等人的支持下索性謀反。同謀者皆割臂，以帛拭血，誓同生死，企圖率兵攻入太極宮。貞觀十七年(643)四月，承乾陰謀敗漏。太宗殺掉漢王元昌等人，將承乾廢為庶人。李泰以為時機已到，在太宗麵前倍獻殷勤。太宗當麵應允立他為太子，大臣岑文本等也表示支持。但是，長孫無忌卻堅決反對，他請求立晉王李治為太子。李泰怕太宗改變注意，便暗中威脅李治，說：“汝與元昌善，元昌今敗，得無憂乎?”意思是說，勿與我爭，不然，後果不堪設想。李治聽後，憂形於色。太宗見了奇怪，多次問其原因。於是李治將真情說了一遍。太宗恍然大悟：立泰，承乾與治皆不得全；立治，則承乾與泰皆安。遂決定立晉王李治為太子。
為了立李治為太子，太宗還演了一出滑稽戲：一天，太宗罷朝，群臣退出，隻讓長孫無忌、房玄齡、李、褚遂良留下，對他們說：朕弟元昌和兒子承乾不忠不孝，實在令人寒心。話音剛落，便一頭栽倒於床上。無忌等人大驚失色，急忙上前扶抱。剛扶起來，太宗又抽出佩刀，做出準備自殺的架勢。褚遂良一看不好，將刀奪下，交給李治。無忌等問太宗何以如此。太宗說：“我欲立晉王。”無忌說：“謹奉詔，有異議者臣請斬之!”就這樣，李治才當上了皇太子。
李治當上皇太子以後，庸太宗給他配備了一批得力的僚屬。以當朝宰相長孫無忌為太子太師，房玄齡為太子太傅，肖蠫為太子太保。以李為太子詹事兼太子左衛率，李大亮為太子右衛率。以於誌寧、馬周為太子左庶子，蘇勖、高季輔為太子右庶子。以張行成為太子少詹事，褚遂良為太子賓客。讓這些元老重臣都來輔佐太子李治。
鑒於承乾墮落的教訓，唐太宗十分注意對李治的教育，“見其飯，則曰：‘汝知稼穡之艱難，則常有斯飯矣。’見其乘馬，則曰：‘汝知其勞逸，不竭其力，則常得乘之矣。’見其乘舟，則曰：‘水所以載舟，亦所以覆舟。民猶水也，君猶舟也。’見其息於木下，則曰：‘木從繩則直，後從諫則聖。’”而且，自己處理朝政時，常令李治站在一旁觀看，或發表意見。還專門給李治寫了一本書，名叫《帝範》，從君體、建親、求賢、審官、納諫、去讒、戒盈、崇儉、賞罰、務農、閱武、崇文等十二個方麵總結自己的統治經驗，以供李治學習。同時，故意讓他參決朝政，鍛煉實際臨朝的能力。
李治有一個特點，就是忠孝老實。貞觀二十年，唐太宗病重，詔軍國大事，並委李治處決。李治在聽政之餘，入侍藥膳，不離左右。太宗讓他玩一會，他也不肯。太宗極為感動，便在自己的寢殿旁設置“別院”，供李治居住。也就是在這個時候，李治認識了武則天。
武則天與太子治在名義上是母子關係。按照封建倫理道德，他們之間絕對不能有什麼越軌的行為。但事實上，唐初皇族的倫理觀念比較淡薄，男女之間的禁忌也比較鬆弛。出於獨特的審美觀念，李治被武媚娘的美麗吸引住了。而武則天在受多年冷落之後，也從李治這位未來的皇帝身上看到了一線希望。於是，他們之間逐漸產生了愛情。後來李治在一個詔書中寫道：“朕昔在儲貳，特荷先慈，常得侍從，弗離朝夕。宮壺之內，恒自飭躬，嬪嬙之間，未嚐迕目。聖情鑒悉，每垂賞歎，遂以武氏賜朕，事同政君”。意思是說，他在當太子的時候，深得太宗喜愛，常常呆在太宗身邊。妃嬪往來，他連看也不看。太宗對此十分讚賞，就把武媚娘賜給了他。這件事就同漢宣帝給皇太子選王政君一樣。實際上，“常得侍從”，確係事實；“未嚐迕目”，則文飾之詞。至於說唐太宗把武則天賜給了他，恐怕完全是他編造出來的謊話。
史書上記載著這樣一件事：貞觀二十二年(648)七月，太白星多次白天出現，太史對此進行占卜，得出了“女主昌”的結論。與此同時，民間流傳著一種《秘記》，上麵也說：“唐三世之後，女主武王代有天下。”唐太宗聽到這些消息，心裏非常煩惱，但他不相信有哪位女子會成為取代李氏天下的一國之君。不久，太宗在宮中與武將們宴飲。行酒令時，讓各自說出自己的小名。左武衛將軍武連縣公武安縣人李君羨，說他的小名叫五娘。太宗不由一楞，佯裝笑臉，說道：哪來的女子，這般勇健!罷宴之後，太宗想，李君羨的官稱和封邑上都有“武”字，小名又叫五娘，說不定就是那位要奪大唐江山的“女子”。於是，下令把他貶出京城去當華州刺史。幾天以後．便把他殺掉了。
李君羨死後，太宗問太史令李淳風：“《秘記》所雲，信有之乎?”淳風答道：“臣仰稽天象，俯察曆數，其人已在陛下宮中，為親屬，自今不過三十年，當王天下，殺唐子孫殆盡，其兆即成矣。”太宗又問：“疑似者盡殺之，何如?”答曰：“天之所命，人不能違也。王者不死，徒多殺無辜。且自今以往三十年，其人已老，庶幾頗有慈心，為禍或淺。今借使得而殺之，天或生壯者肆其怨毒，恐陛下子孫，無遺類矣!”。太宗這才罷手。由此看來，似乎武則天在貞觀末年還有過一次沒有降臨的滅頂之災。