61歲，光宅元年（684年）正月初一，改元嗣聖，大赦天下，中宗立韋氏為皇後。武太後撰寫《高宗天皇大帝溢議》及《述聖記》。二月六日，武太後與裴炎等廢中宗為廬陵王，幽於別所。七日，立相王李旦為皇帝，為睿宗，改元文明，政事由武太後處理。八日，廢皇太孫重照為庶人，流韋玄貞於欽州。九日，令丘神績往巴州監視廢太子李賢，以備外虞。以韋待價為山陵修作使，率兵民營造乾陵。三月初五，廢太子李賢在巴州自殺。四月二十二日，遷廬陵王李顯於房州，二十六日遷均州。五月十五日，高宗靈柩運往長安，武太後作《高宗天皇大帝哀冊文》，留鎮洛陽。八月十一日，葬高宗於乾陵，廟號高宗，刻述聖記碑立於陵前。九月初六，武太後改元光宅，改東都為神都。二十一日，武太後追王其祖：五代祖克己為魯靖公，高祖居常為太尉、北平恭肅王，曾祖儉為太尉、金城義康王，祖華為太原安成王，父士彠為魏忠孝王。立五代祠堂於文水。二十九日，徐敬業以匡複為名在揚州起兵。十月初六，武太後令李孝逸等率兵30萬討伐徐敬業。十八日，斬裴炎於都亭。十一月初四，武太後令左鷹揚衛大將軍黑齒常之為江南道行軍大總管討伐徐敬業。十八日，徐敬業敗逃，部將王那相殺徐敬業後投降。李孝逸令追捕餘黨，平定揚州。
62歲，垂拱元年（685年）正月初一，因平息徐敬業反叛，改元垂拱，大赦天下。二月初七，武太後下詔：“朝堂所置肺石及登聞鼓不預防守。有上朝堂訴冤者，禦史受狀以聞。”三月二十一日，再遷廬陵王李顯於房州。四月，下《求賢製》，製令自舉。十一月，武太後作《方廣大莊嚴經序》，撰《臣規》兩卷，普賜臣僚，以教為臣之道。
63歲，垂拱二年（686年）正月，武太後欲複政於睿宗李旦，李旦固讓，請武太後繼續理政。武太後開始起用酷吏。三月初八，武太後令鑄銅匭。十二月，免並州百姓庸、調二稅，終其身。
64歲，垂拱三年（687年）正月初二，武太後封皇孫成美為恒王，隆基為楚王，隆業為趙王。
65歲，垂拱四年（688年）正月初五，武太後在神都洛陽立高祖、太宗、高宗三廟，令四時享祀如京師太廟之儀。十一日，令毀乾元殿，就地建造明堂，由薛懷義督辦。四月，武承嗣造瑞石，讓唐同泰獻上，其文曰：“聖母臨人，永昌帝業。”武太後命名為“寶圖”。五月十八日，武太後加尊號稱“聖母神皇”。七月初一，武太後更名“寶圖”為“天授聖圖”，改洛水為永昌洛水，“寶圖”所出為“聖圖泉”，設永昌縣於泉側。封洛水神為“顯聖侯”，嵩山為“神嶽天中王”。又以先於汜水得瑞石，改汜水為廣武。八月十七日，琅邪王李衝起兵反對武太後。武太後令丘神績討伐，未至，李衝已為地方軍所敗。二十三日李衝被其舊部殺掉。二十五日，越王李貞起兵於豫州，攻陷上蔡。九月初一，武太後令左豹韜衛大將軍麹崇裕為中軍大總管，岑長倩為後軍大總管，討伐李貞，削李貞屬籍，改姓虺氏。十一日，兵臨城下，李貞自殺，平豫州。十三日，殺韓王、魯王等參與叛亂者。十二月二十七日，明堂建成，號“萬象神宮”，富麗堂皇，準許民眾入內參觀。武太後又令於明堂之北起天堂，以貯夾紵大像。頒《親享明堂製》。
66歲，載初元年（689年）正月初一，武太後服皇帝袞冕，大饗萬象神宮，登則天門，改元永昌，大赦天下。初三，在明堂接受朝賀。初四，布政於明堂，頒九條以訓百官。初五，在明堂饗群臣，吐蕃等遣使來賀。二月十四日，武太後尊其父魏忠孝王為周忠孝太皇，其母為周忠孝太後，文水陵為章德陵，鹹陽陵為明義陵。置祟先府官。十五日，武太後再追王其祖：魯靖公（克己）為太原靖王，北平王（居常）為趙肅恭王，金城王（儉）為魏義康王，太原王（華）為周安成王。十一月初一，武太後大享萬象神官，改元載初，並始用周正（周曆），即以十一月為正月，十二月為臘月，正月為一月。
天授元年至神龍元年（690年~705年）
67歲~82歲，武則天為皇帝。
67歲，天授元年（690年）正月初二，武太後布政於明堂。八日，下詔推行新造的字，其中新造字“兆”為己名。改“詔書”為“製書”。二月十四日，武太後策試貢生於洛城殿，數日方休。貢生殿試自此開始。四月十一日，範履冰下獄死。告密之風起。七月，置製獄於麗景門，專理謀反案以掃除政敵。九月，遠近百姓、四夷酋長、沙門道士6萬餘人上表，請改國號為周，賜皇帝姓武氏。睿宗皇帝也上表自請賜姓武氏。九日，武太後隆重登基稱帝，大赦天下，降睿宗皇帝為皇嗣，賜姓武氏，改唐為周，改元天授，十二日，群臣上尊號曰“聖神皇帝”。十月十四日，改文水縣為武興縣，縣令品秩同赤縣（京師長安），百姓世代免除賦稅。