政變發生後，武則天沒辦法隻好讓位給李顯（即唐中宗）。從此以後，武則天長達近半個世紀的統治方宣告結束了！同年十一月，這個中國曆史上惟一的女皇、一風流時的人物，氣病交加，就這樣逝世了。臨死前她留下遺囑說：“去掉帝號，稱則天大聖皇後。”這場倒周複唐的政變，主要謀劃者是張柬之、崔玄和敬暉、桓彥範、袁恕己。後來張柬之等五人都被封為王，所以這場政變亦稱“五王政變”。
在這場政變中，相王李旦和太平公主也是積極的參預謀劃者。還在公元 701年九月。相王李旦已知左、右羽林衛大將軍事，即統領左右禁軍的事務，這是控製禁軍的最高職位，在當時即使無實權，但他利用這一位置，和禁軍將領接觸聯係是在所給免，張柬之等人政變前在禁軍中安排親信，沒有相王的支持，也是無法想像的。“五王”之一的袁恕己，就是相王府的司馬，這層關係，是張柬之等與李旦聯絡的重要渠道。“五王”兵變這天，張柬之等人與太子在北門舉事，而袁恕己則跟相王李旦統領南牙兵在南司以備萬一，搜捕張易之的私黨韋承慶、房融、崔神慶等人。真可以稱得上是裏應外合。政變成功後，中宗加號相王李旦為安國相王，太平公主加號鎮國太平公主，也從另一個側麵說明兄妹兩人在這次政變中的作用和地位。
這場政變，李隆基有沒有參預了呢？還不清楚。這年李隆基二十一歲，已到了稍微任事的年齡，對當時嚴峻的政治形勢，不會什麼都不知道。其父親相王李旦在政變時，與相王府司馬袁恕己同行，並動用了相王府兵馬，說明已下了很大的決心，所以李隆基兄弟幾個，便很有可能是參加了這一行動的。當然，李隆基在這次政變中，也起到了一定的作用，所以史籍記載沒有提到過。然而這場複唐的非常改變，對於這位風華正茂的皇族青年來說，肯定要在思想上留下很深的印記，促使他在政治上慢慢地成熟起來。這場事變不僅挽救了李唐王室的命運，在無形中也決定了李隆基生活與命運的曆程。
五王政變勝利以後，唐中宗重新坐上皇帝的位置，立韋氏做皇後。公元 706年十月，唐王朝中央統治機構從東都返回長安。相王和隆基諸兄弟也隨同到了京師，居住在老地方興慶坊。這時，隆基已擔任衛尉少卿，掌管宮門衛屯兵，所以有機會更加清楚地了解宮廷裏的事。
中宗上台以後，武斷地采取了一係列措施，並打出了中興的旗號，想要複興唐朝：把國號恢複為唐，社稷等都恢複舊名；下令各州僅留寺、觀各一所，目的在於減輕百姓負擔；各州百姓免一年租稅，房州百姓免三年勞役；賞賜張柬之等有功之臣；釋放宮女三千人；懲辦二張黨羽；懲罰酷吏；昭雪冤案；鼓勵直言、薦賢。中宗的這些措施收到了一些功效，使得朝廷裏的有識之士和天下百姓，都把複興唐朝的希望，寄托在中宗身上。
李顯即位後，立皇妃韋氏為皇後，韋後也想效法武則天，追贈父親韋玄貞為上洛王，母崔氏為妃。中宗臨朝，她也坐於殿上，想要聽政事。李顯登位不久，就暴露出目光短淺，心無遠圖的個性特征，他不僅不能徹底清除武氏勢力，而且縱容韋皇後和女兒安樂公主濫用權力。韋後勢力一大，立刻引起張柬之、桓彥範為代表的李唐正統集團的恐懼。左拾遺賈虛己上疏諫止，提出：觀陛下之政，而先王後族，非所以廣德美於天下也。且先朝贈後父太原王，殷鑒不遠，防患於未然。賈虛己的進諫，中宗肯定不會采納。
然而，更為嚴重的是，隨著時間的推移，以韋後為首，逐漸形成了一個韋武集團。首先，武則天統治後期，掌權的是武氏集團。其首領是武則天，骨幹是二張等人。中宗即位以後。二張等人死了，房融等人被懲罰，武則天病死。但武氏集團是不是就此解散了呢？不是。事實上這個集團的餘黨還大有人在，其中沒有被抓到的重要分子就有上官婉兒、武三思等人。
上官婉兒的祖父上官儀和父親上官庭芝都被武則天害死，她從小跟著母親進入宮廷，所以聰明伶俐、能說會寫、熟悉吏事，因此得到了武則天的欣賞，公元 698年以後，百宮表奏，大多數的事情讓她參加處理。顯然，這樣的人，已經成為武氏集團的死黨，不可以再用了，不殺也得罰。但是昏庸至極的中宗卻特別信任她。首先作做婕妤，後來又進封昭容，叫她專門負責起草詔書，參預朝政，崔湜和她私通，她就讓中宗拜崔湜做宰相。她又和武三思私通，搞得烏煙瘴氣。
武三思和武懿宗、宗楚客、宗晉卿等人都是武氏集團的重要人物，二張被除以後，他們都逍遙法外，糊塗透頂的中宗不但不懲罰他們，反而認為他們是誅殺二張“有功之臣”，把這些喪家之犬保護下來了。後來，上官婉兒向韋後推薦武三思，並帶他入宮。中宗居然叫武三思，和韋後擲雙陸棋，自己在旁邊當裁判員！有了這個便利條件，武三思就和韋後私通，他也就乘機參預政事。武氏集團的殘餘勢力又囂張起來了，除個別幾個人受到懲罰外，其他大多數人搖身一變，又成了韋武集團的成員，他們不僅官運亨通，而且還掌握大權。
這就形成了一個韋武集團。這個集團的首領是韋後，骨幹是武三思、上官婉兒等人。這個集團的成員，一半是武氏集團的餘黨，另一部分是韋後的親信以及依靠她的貴族、官僚。這兩部分人的結合就顯得非常自然，他們的思想體係是一致的。至此韋武集團掌握了朝政大權，代替了武氏集團，中宗就是一個傀儡。
由於武三思勾結韋後，權傾人主，所以反對武氏的鬥爭又成為很顯然的問題。太子重俊發兵誅殺武三思，標誌著唐中宗時期宮廷內部矛盾的進一步加劇。
重俊是唐中宗的第三個兒子，是後宮所生，公元 706年七月被立為皇太子。重俊不一定是有政治抱負的人物，其官屬大多是貴遊子弟，蹴鞠猥戲，行為不好。武三思、武崇訓和安樂公主等，因其非韋氏所生，常呼之為奴。或勸公主請廢重俊為王，自封為皇太女，重俊不勝憤恨。可見，他們純粹是封建統治集團內部的爭權奪利。但在當時特定的曆史條件下，太子由於個人地位受到威脅而產生的忿恨，卻跟朝野反對武三思的政治潮流走到一起，所以也就較多地得到人們的同情和支持。
公元 707年七月初六，太子買通了左羽林大將軍李多祚等，率領羽林兵三百人，攻進武三思、武崇訓宅第，殺死了武氏父子。這麼長時間以來，多少人想把武三思除掉，這次總算實現了。緊接著，太子率眾斬關入宮。中宗、韋後和安樂公主等躲到玄武門樓上，命右羽林大將軍劉景仁率兵在樓下保衛。大臣楊再思、宗楚客等統兵兩千餘人留守太極殿。不久，李多祚率眾攻打玄武門，遭到了抵抗。中宗在樓上呼喊：“汝並是我爪牙，何故作逆？若能歸順，斬多祚等，和你一起享受榮華富貴。”果然有人倒戈，殺死了李多祚。太子見情形不好，就衝出禁宮，逃向終南山，最後也為人所殺。第二天，中宗引見供奉官，淚落如雨，說：“幾不與卿等相見！”表達了極度害怕的心情。根據大臣宗楚客的提議，以太子頭首祭奠武三思、崇訓屍柩。八月，改玄武門為神武門，樓為製勝樓。九月，改元“景龍”。但愚昧的中宗並沒有從突發的事變中引出必要的教訓來。
太子政變後中宗和韋後許多大臣存有戒心，用外任方式加以提防，宣布以隆基兼潞州別駕，隆範兼隴州別駕，隆業兼陳州別駕。潞州曾經設置都督府，治所在今山西長治。隆基從京城到那裏任別駕，實際上是貶職。當離開長安時，許多親友來相送，尤其是同裏居住的好友崔澄一直送到很遠的地方才分手。“出潞州，賓友餞者止國門，而（崔）澄獨從至華。”由此可見，隆基的潞州之行是引人矚目的。
隆基走馬上任、首先結交了“豪富”張。景龍初，張曾為銅鞮令，熱情好客，喜歡打獵。這種交誼是建立在氣味相投的基礎上的，不見得有什麼政治目的。然而，在地方豪強的心目中，李隆基儼然是一位“英姿”人物，得到了擁護。不久，有個“樂人”名叫趙元禮，來自山東，身邊帶有女兒，俊秀美麗，擅長唱歌跳舞。二十四歲的隆基看上了歌女，就在張宅第裏相愛起來，還生了個兒子。唐代諸王溺於女色，臨淄王李隆基也包括在內。在此之前，隆基已納王氏和劉氏兩妃。王氏後來為皇後，但一直沒有生過兒子。劉氏生了兒子，名叫嗣直。至於歌女趙氏，後來就是趙麗妃，他的兒子取名嗣謙。應該說，隆基既以共同喜歡歌舞而相愛，也就不會因趙氏出身卑微而嫌棄。這還算是難得的。趙氏的父親和哥哥後來也都擢為京職，開元初皆至大官。
除結交地方豪富外，李隆基還十分注意尋找心腹。他在長安時已有一個貼身侍從，名叫王毛仲，係高麗人，“出身本來很微賤”，但性識明悟，辦事幹練。就在這時，又添了個李宜德。李宜德本賤人，背主逃匿。此人出身雖然卑賤，但很有本領，趕捷善騎射，所以隆基不惜以重金把他贖了出來。後來，“玄宗還長安，以二人挾弓矢為翼。”毛仲和宜德，成為李隆基發動政變時的很重要的一個人物。從出身低微者中培養親信，這是值得學習的一種手段。
景龍三年，李隆基接到返回長安的通知。十月二十五日，隆基從潞南二裏的金橋，返回京師。據載，這裏常有童謠說：“聖人執節度金橋。”童謠有無，誰也不知道。即便有，原本是跟李隆基無關的。但是，隆基此行，在他的一生中，甚至在唐朝曆史上，都有意義重大。正如舊史所說：玄宗“定天位，因此行也。 ”公元 723年春，唐玄宗巡幸潞州，重遊故地。“宴父老，曲赦大辟罪已下，給複五年，”別改這個舊宅為 ——飛龍宮，飛龍宮。又稱“啟聖宮”。這表明：李隆基登上龍位是從潞州起飛的，唐玄宗的帝業是從這裏開始的。
隆基回到長安，也就罷免了潞州別駕職務。當時，他居住的興慶坊已叫隆慶坊。坊南有一龍池。據“至景龍中，彌亙數頃深至數丈，常有雲龍之謂，後因謂之龍池。”關於龍池的傳說很多，有的望氣者說：“常鬱鬱有帝王氣。此口尤盛。 ”所謂“望氣者言”，隻是替唐玄宗製造輿論而已。公元 710年四月，中宗遊幸隆慶池，結彩為樓，歡宴侍臣，“泛舟戲象以厭之。”胡三省注稱：“時人以為玄宗受命之祥。”中宗的到來，主要是尋歡作樂，並順便看望相王“五王宅”。是否故意窺測隆基諸兄弟的動態，那就很難肯定了。以象厭之，近於兒戲。如果確已發現隆基的圖謀，完全可以下令追查。由此看來，沒有把相王諸子看作最危險的力量，尚不了解“五王宅”裏的秘密活動，這是中宗和韋後在政治上的失算。
李隆基在長安是在暗中準備政變的。他把重點放在北門禁軍萬騎上，這是老奸巨滑的表現。眾所周知，遠在唐太宗時，選拔官戶及“蕃口”驍勇者，著虎文衣，跨豹文韉，跟從遊獵。於馬前射禽獸，謂之“百騎”。武則天時，稍微增加為“千騎”，隸屬於左右羽林禁軍。公元 707年，又改稱“萬騎”。如果不拉攏這支禁衛力量，要想宮廷政變成功，是十分困難的。太子重俊失敗原因之一，就是“千騎”王歡喜等倒戈。前車之覆，不能不引以為戒。所以，李隆基特別加強這方麵的工作。“王數引萬騎帥長及豪俊，賜飲食金帛，得其歡心。 ”這其中的意圖，心腹王毛仲一清二楚，故“亦布誠結納，王嘉之。”結果是成功的，萬騎帥長葛福順、陳玄禮、李仙鳧等都被拉了過來。
隆基還廣泛地結交各種有識之士，目的是組織親黨。例如朝邑尉劉幽求，早年曾向桓彥範、敬暉建議，借此機會殺武三思。桓、敬不聽，後來反而被武氏誣構致死。史稱“幽求風雲玄感，川嶽粹靈，學綜九流，文窮三變”，對於這種人隆基是很看重的，與之潛謀。再例如尚衣奉禦王崇曄，“倜儻任俠，輕財縱酒，長安少年皆從之遊。”李隆基也慕名求見，並在聚會上見到了禁苑總監鍾紹京、利仁府折衝麻嗣宗等，彼此“言及家國，深相款結。”可見，共同的政治態度把他們連在一起了。尤其是鍾紹京，以善書法著名，諸宮殿門榜都是他的手筆。作為禁苑總監，對宮苑門廷十分了解。隆基與之友朋，顯然是別有用心的。上麵幾個人，後來都是隆基發動政變的核心人物。
龍池躍龍龍已飛，龍德先天天不違。李隆基回長安的半年多，在私下裏加緊策劃政變，而這一切活動都是以隆慶坊“五王宅”為中心的。社會上不時地流傳著龍池“龍氣”的說法，或多或少反映了李隆基躍躍欲試的狀況。但是，在中宗去世以前，隆基僅僅是在窺測方向，決不貿然地舉兵。這方麵正是吸取了重俊政變失敗的教訓，免得蒙受“上犯宸居”的惡名。
自太子重俊起兵以後，雖然武三思死了，但韋後和安樂公主專權，卻愈演愈烈。公元 708年春。宮中傳說皇後衣箱中有五色雲出現。有人上書：“則天皇後未受命，天下歌《嫵媚娘》，順天皇後沒有受命，天下歌《桑條韋》，蓋天意以為順天皇後宜為國母，主蠶桑之事。”這純粹是諂佞者的附會。其實，早在“永徽年以後，人唱《桑條歌》雲：桑條萵，女韋也樂。”這首民歌怎麼會跟韋後有什麼因緣呢？借此宣揚“天意”以韋後為“國母”，無意中助長了韋後擅權的氣焰！安樂公主也沒有從丈夫武崇訓之死中引出必要的教訓來。這時，又有了新丈夫，那就是武承嗣二兒子武延秀。此人有姿媚，會唱突厥歌。跳胡旋舞，早已跟公主勾搭上。當了駙馬以後，他的恃恩放縱，跟武崇訓比起來，真是有過之而無不及。就連公主府屬官也看出“延秀有不臣之心”，出謀劃策說：“今天下蒼生，猶以武氏為念，大周必可再興。按讖書雲‘黑衣神孫披衣裳’，駙馬即神皇之孫也。”可見，延秀妄圖篡唐，野心不小。
中宗隻是一個傀儡，但是韋武集團仍然嫌他礙事，總想把他廢掉。
公元 701年六月，散騎常侍馬秦客憑著高明的醫術，光祿少卿楊均憑著善於烹調，經常出入宮廷，與韋後私通，他倆怕事情暴露，遭到殺身之禍；安樂公主想叫韋後臨朝參政，自己做皇太女，以後好當皇帝。所以，這四個人總想暗算中宗，偷偷地在餅裏放了毒藥，送給中宗吃。如此，昏君中宗就稀裏胡塗地死了。
中宗死了以後，韋後馬上隱瞞消息，不公布中宗的死訊，由自己總管朝政。她把宰相們都召入宮內，調集各府兵五萬人守衛京城，命令自己的親屬和親戚韋捷、韋灌、韋培、韋錡、韋播、高嵩分別統領。叫韋元巡察六街。命令薛思簡率領五百士卒留守均州，防備譙王李重福。任命自己的親信裴談、張錫做宰相，留守東都。還任命親信張嘉福、岑羲、崔湜作宰相。
太平公主和上官婉兒開始遺詔，立溫王李重茂做皇太子，韋後管理政事，李旦參謀政事。韋溫和宗楚客不讚同，結果李旦改任太子太師。
一切準備就緒後，韋後才宣布死訊，由她臨朝攝政，韋溫領導全國軍隊，李重茂即位，就是唐殤帝。宗楚客、武延秀、葉靜能、司農卿趙履溫和諸韋都勸韋後模效武則天做女皇帝，京城、皇宮和皇帝的衛戍部隊、各中央機構皆被韋氏子弟掌握，韋武集團黨羽都聚攏了來，內外勾結。宗楚客又秘密上書，引用圖讖撒慌說韋氏應該革唐朝的命。此時，韋武集團殺謀害殤帝，但是又害怕李旦和太平公主，密謀決定先除掉他倆。
此時，韋武集團已經完成兩步：所以，先是毒死中宗；接著，扶植一個年僅十五歲的年幼無知的小孩子做傀儡皇帝，作為過渡，由韋後臨朝攝政，韋武集團掌握大權。這就僅剩下第三步了：由韋後自己當皇帝。韋武集團已經做好了走這一步的所有準備，他們已經掌握了京城、皇宮和皇帝的衛隊，隨時都可以發動政變。所以說，當時正處在關係到唐朝興亡治亂的非常時刹。如果不消滅韋武集團，韋後就要奪權，唐朝就要滅亡，國家因此而混亂，百姓因此而處在水深火熱之中。不僅社稷有傾覆的危險，而且李旦也有生命危險，因為韋武集團視他為做最大的政敵，韋後纂位的最大障礙，想要先拿他開刀。
這時，李隆基認為時機已到，立馬派人與姑母太平公主聯係，取得了她的讚同與支持。公主派自己的兒子衛尉卿薛崇簡去當隆基的助手。李唐宗室的力量和太平公主的勢力聯合起來了。
當時臨淄王的秘密行動，沒有瞞過兵部侍郎崔日用。他原是韋武集團的黨羽，與宗楚客關係特別密切。但中宗死後，他衡量當時的政治形勢和雙方的力量，知韋氏很難取得成功，便立刻脫離韋武集團投向李唐宗室。他將宗楚客等想要殺害相王李旦與太平公主的企圖，密告與臨淄王關係密切的寶昌寺僧普潤，讓他趕緊報告臨淄王，並建議李隆基先下手為強，盡快起兵平亂。臨淄王聞知後，立即與薛崇簡、鍾紹京、劉幽求、王崇曄、麻嗣宗商量對策，決定立馬起兵，葛福順、陳玄禮、李仙鳧也參預密謀。
當然，其時形勢是十分嚴峻的。韋後集團控製了朝廷大權，又掌握了禁軍大部分兵力。臨淄王與太平公主所直接控製的人馬雖然不多，不過政治基礎很好，李隆基身為李唐宗室正統，相王李旦的遭遇得到統治集團中多數人的同情，人心對李唐有利。臨淄王的政變準備工作進行得較隱蔽，隻能以出其不意來取勝。
計劃已經確定，有人提醒李隆基，應當告訴父親相王李旦。隆基果斷地說：“我拯社稷之危，赴君父之急，事成福歸於宗社，不成身死於忠孝，安可先請，憂怖大王乎！若請而從，是王與危事；請而不從，則吾計失矣。”後來證明李隆基這樣做是十分正確的。他敢於一個人挑起舉兵除逆的重任，充分顯示了他的深謀大略和決斷才能。
舉兵方案隻要各方協商，周密策劃，所以才能順利地執行。六月二十日，李隆基改穿平民衣服。在李宜德和道士馮處澄的陪同下，離開“五王宅”，外出與劉幽求、薛崇簡、麻嗣宗等見麵。近傍晚時分，隆基等約數十人自禁苑南潛入，聚集在苑總監鍾紹京廨舍。
時間到了夜晚，萬騎將領葛福順、李仙鳧也來到苑中廨舍，請求下令采取行動。約二鼓時分，滿天繁星如雪，劉幽求認為是行動的時候了。葛福順奉命返回羽林將士屯守的玄武門，在韋璿、韋播等於寢帳中斬，“羽林之士皆欣然聽命”。接著，把韋璿等頭首送到廨舍，隆基“取火視之”，證明沒有錯誤。這樣，玄武門羽林禁軍差不多解決了。
據記載，“時軒轅星落於紫微中，王師虔及僧普潤皆素曉玄象，於是啟帝曰：大王今日應天順人，誅鋤凶慝，上象如此，亦何憂也。”於是，李隆基、劉幽求等數十人，以及鍾紹京所率領的手執斧鋸的丁匠二百餘人，出禁苑南門，勒兵於玄武門外。同時，令葛福順和李仙鳧分別率領左、右萬騎，攻打玄德門與白獸門。事先約定：斬關而入，隻要會合於淩煙閣前，就發出信號，大聲擊鼓。三鼓時辰，隆基等聽到噪聲，就率眾突然襲擊玄武門。太極殿裏守衛中宗靈柩的是南牙諸衛兵，他們雖被甲應戰，但很快就潰敗了。
在禁宮一片混亂的時候，韋後驚慌地奔入太極殿飛騎營，卻被軍士所殺。安樂公主“方覽鏡作眉，聞亂，走至右延明門，兵及，斬其首。”武延秀逃出肅章門，但也被兵士所殺。禁宮夜戰最後還是取得了勝利。
第二天，也就是六月二十一日，關閉宮門及長安城門，分別派遣萬騎收捕諸韋親黨，處死韋溫、宗楚客等。諸韋向來門宗強盛，於京城南杜曲聚族而居。“崔日用將兵杜曲，誅諸韋略盡，繃子中嬰孩亦捏殺之。諸杜濫及者非一。”針對這種濫殺現象，隆基和幽求等頒布大赦天下的命令，強調：“逆賊魁首已誅，自餘支黨一無所向。”京城內外才逐漸地安定下來。
李隆基之所以能夠消滅韋武集團，最主要的原因是韋武集團倒行逆施，不得人心，致使天怒人怨，眾叛親離。其次，是因為韋武集團僅僅防備李旦和李重福，而對李隆基卻沒有絲毫戒備。因為韋武集團的疏忽，才使得李隆基秘密地做好了一切準備，然後出其不意，果敢出擊，取得了鬥爭的勝利。
宮廷政變成功後，唐殤帝加封李隆基做平王、殿中監、宰相，掌握軍用馬，統率萬騎。
李隆基和太平公主、劉幽求、宋王李成器商量，叫殤帝讓位給李旦。當時殤帝還不知情，仍然端坐在皇帝寶座上。太平公主走上前說：“天下人心已經歸向相王，這個地方不是你坐的！”說完，她把殤帝拉下了寶座。從此以後，李旦即位，李旦就是唐睿宗。