垂拱二年後，武后雖已掌握了朝中的實權，但當時唐睿宗仍然是名義上的皇帝。
劉禕之事件後，武后或感到睿宗的不可靠，其於是暗中部署，密謀稱帝。
其實，女性臨朝稱制，國史中並不罕見。早在西漢時，呂后已經嘗試過。及至北魏建統，馮太后亦曾控制朝政。北魏之漢化運動，多少得力於她的推動（因馮太后為一漢人）。
可是，無論是呂后還是馮太后，其皆未有生出「稱帝」之野心。究其原因，此可能和中國傳統文化中「出嫁從夫」之觀念有關。呂后乃一地道的漢族人，其必有此一觀念。至於馮太后，其亦為一漢人，漢文化對她的薰陶，當亦不少。如是，二人未有「稱帝」之決定，此當和漢文化根深柢固有著密切的關係。
然而，到了武后時，其所身處的乃是胡漢文化並存之唐代。女性「稱帝」，此雖不免遇上大阻力，但仍不致完全不可能。加上，武后對自己的兒子們已到了完全不能信任之地步，其欲自保，「另立一李姓的新君」似乎不是一個可行的方法，要立的話，不如立自己。只有當自己擁有天下最高、最大之權力，他人才不能動搖自己分毫。此一思路，本是武后一生經歷所必然引生者，甚合邏輯。然而，問題是，武后如何能克服反對她「稱帝」之重重阻力呢？於此，武后作了一連串的部署。
武后第一步之部署，為命令武承嗣等人偽造「寶圖」（即所謂「符瑞」）。
（垂拱四年，公元六八八年）武承嗣使鑿白石為文曰：「聖母臨人，永昌帝業。」末紫石雜藥物填之。庚午，使雍州人唐同泰奉表獻之，稱獲之於洛水。太后喜，命其石曰「寶圖」，擢同泰為游擊將軍。五月，戊辰，詔當親拜洛，受「寶圖」；有事南郊，先謝昊天；禮畢，御明堂，朝群臣。命諸州都督、刺史及宗室、外戚以拜洛前十日集神都。乙亥，太后加尊號為聖母神皇。（資治通鑑卷二百零四）
更命「寶圖」為「天授聖圖」；洛水為永昌洛水，封其神為顯聖侯，加特進，禁漁釣，祭祀比四瀆。名圖所出曰「聖圖泉」，泉側置永昌縣。又改嵩山為神嶽，封其神為天中王，拜太師、使持節、神嶽大都督，禁芻牧。又以先於汜水得瑞石，改汜水為廣武。（資治通鑑卷二百零四）
垂拱四年十二月，武后親受「寶圖」，以表示順應天命。
己酉，太后拜洛受圖，皇帝、皇太子皆從，內外文武百官、蠻夷酋長各依方敘立，珍禽、奇獸、雜寶列於壇前，文物鹵簿之盛，唐興以來未之有也。（資治通鑑卷二百零四）
第二步之部署，為製作皇印。
（垂拱四年六月）壬寅，作神皇三璽。（資治通鑑卷二百零四）
並入主明堂。
（垂拱四年十二月）辛亥，明堂成，高二百九十四尺，方三百尺。凡三層：下層法四時，各隨方色。中層法十二辰；上為圓蓋，九龍捧之。上層法二十四氣；亦為圓蓋，上施鐵鳳，高一丈，飾以黃金。中有巨木十圍，上下通貫，栭櫨棤藉以為本。下施鐵渠，為辟雍之象。號曰萬象神宮。宴賜君臣，赦天下，縱民入觀。改河南為合宮縣。又於明堂北起天堂五級以貯大像；至三級，則俯視明堂矣。僧懷義以功拜左威衛大將軍、梁國公。（資治通鑑卷二百零四）
侍御史王求禮上書曰：「古之明堂，茅茨不剪，采椽不斫。今者飾以珠玉，圖以丹青，鐵鷟入雲，金龍隱霧，昔殷辛瓊台，夏癸瑤室，無以加也。」太后不報。（資治通鑑卷二百零四）
明堂乃天子舉行朝會之地。武后命薛懷義建造明堂，明堂「飾以珠玉，圖以丹青，鐵鷟入雲，金龍隱霧」，比「昔殷辛瓊台，夏癸瑤室」還要奢華，此其實已暗示著她有意取代天子。
永昌元年（己丑，公元六八九年）春，正月，武后親「御明堂」，並「布政於明堂」，此和皇帝之架勢已沒有兩樣。
春，正月，乙卯朔，大饗萬象神宮，太后服袞冕，搢大圭，執鎮圭為初獻，皇帝為亞獻，太子為終獻。先詣昊天上帝座，次高祖、太宗、高宗，次魏國先王，次五方帝座。太后御則天門，赦天下，改元。丁巳，太后御明堂，受朝賀。戊午，布政於明堂，頒九條以訓百官。己未，御明堂，饗群臣。（資治通鑑卷二百零四）
武后又乘機追封親屬。
二月，丁酉，尊魏忠孝王曰周忠孝太皇，妣曰忠孝太后，文水陵曰章德陵，咸陽陵曰明義陵。置崇先府官。戊戌，尊魯公曰太原靖王，北平王曰趙肅恭王，金城王曰魏義康王，太原王曰周安成王。（資治通鑑卷二百零四）
第三步之部署，為翦除李唐之宗室。
太后潛謀革命，稍除宗室。（資治通鑑卷二百零四）
李唐諸王中，以李元嘉、李元軌、李靈夔等人頗有才行和名聲。武后對這些藩王甚為忌憚，常欲去之而後快。武后之心意，諸王豈有不知？其於是密謀匡復，換句話說，即使睿宗重掌政治實權。
絳州刺史韓王元嘉、青州刺史霍王元軌、刑州刺史魯王靈夔、豫州刺史越王貞及元嘉子通州刺史黃公譔、元軌子金州刺史江都王緒、虢王鳳子申州刺史東莞公融、靈夔子范陽王藹、貞子博州刺史琅邪王沖，在宗室中皆以才行有美名，太后尤忌之。元嘉等內不自安，密有匡復之志。（資治通鑑卷二百零四）
武后後來召李唐宗室朝明堂，諸王恐怕武后伺機「盡收宗室，誅之無遺類」。李譔、李沖於是「詐為皇帝璽書」，在垂拱四年八月，壬寅，召蕭德琮等募兵，分告韓、霍、魯、越及貝州刺史紀王慎，號令眾人起兵，共取神都洛陽。
譔謬為書與貞云：「內人病浸重，當速療之，若至今冬，恐成痼疾。」及太后召宗室朝明堂，諸王因遞相驚曰：「神皇欲於大饗之際，使人告密，盡收宗室，誅之無遺類。」譔詐為皇帝璽書與沖云：「朕遭幽縶，諸王宜各發兵救我。」沖又詐為皇帝璽書云：「神皇欲移李氏社稷，以授武氏。」八月，壬寅，沖召長史蕭德琮等令募兵，分告韓、霍、魯、越及貝州刺史紀王慎，各令起兵共趣神都。（資治通鑑卷二百零四）
武后聞訊，遂派丘神勣為清平道行軍大總管，領兵討伐。李唐宗室、武后陣營之大戰，至此爆發。
太后聞之，以左金吾將軍丘神勣為清平道行軍大總管以討之。（資治通鑑卷二百零四）
李沖募得兵士五千餘人，其欲渡河取濟州。途經武水，李沖領兵進擊，武水令郭務悌親自至魏州求救。
沖募兵得五千餘人，欲渡河取濟州；先擊武水，武水令郭務悌詣魏州求救。（資治通鑑卷二百零四）
馬玄素領兵一千七百人由中道截擊李沖。期間，玄素恐怕自己兵力不足，入武水，閉門固守。
莘令馬玄素將兵千七百人中道邀沖，恐力不敵，入武水，閉門拒守。（資治通鑑卷二百零四）
李沖命士卒推草車以塞武水之南門，其欲對武水施以火攻。可惜天意弄人，火起而風向卻逆反，李沖不得要領，士氣受挫。
沖推草車塞其南門，因風縱火焚之，欲乘火突入；火作而風回，沖軍不得進，由是氣沮。（資治通鑑卷二百零四）
董玄寂原本為李沖領兵擊武水，其在陣中竟對眾人說：「琅邪王與國家交戰，此乃反也」。李沖雖及時發現，並將之斬殺。可是，眾將士已大為恐懼，亡散入草澤者不計其數。李沖軍隊由是大潰。
堂邑董玄寂為衝將兵擊武水，謂人曰：「琅邪王與國家交戰，此乃反也。」沖聞之，斬玄寂以徇，眾懼而散入草澤，不可禁止，惟家僮左右數十人在。（資治通鑑卷二百零四）
李沖不久被殺，其起兵七日而敗。
沖還走博州，戊申，至城門，為守門者所殺，凡起兵七日而敗。（資治通鑑卷二百零四）
由於博州乃李沖最後敗走之地，丘神勣至博州，竟遷怒於百姓，大肆屠殺。
丘神勣至博州，官吏素服出迎，神勣揮刃盡殺之，凡破千餘家。（資治通鑑卷二百零四）
李沖雖然兵敗，當時李唐宗室尚有另一支「反武」之勢力，此即越王貞之部隊。越王貞於豫州舉兵，攻陷上蔡。垂拱四年（戊子，公元六八八年）九月，丙辰，武后派麴崇裕、岑長倩、張光輔領兵討伐越王貞。
越王貞聞沖起，亦舉兵於豫州，遣兵陷上蔡。九月，丙辰，命左豹韜大將軍麴崇裕為中軍大總管，岑長倩為後軍大總管，將兵十萬以討之，又命張光輔為諸軍節度。（資治通鑑卷二百零四）
武后又削李貞、李沖之屬籍，更其姓為虺氏。
削貞、沖屬籍，更姓虺氏。（資治通鑑卷二百零四）
李沖兵敗，越王貞曾想過親自入宮向武后謝罪，但當他聽見傅延慶募得勇士二千餘人，其又改變原來心態，繼續起事。
貞聞沖敗，欲自鎖詣闕謝罪，會所署新蔡令傅延慶募得勇士二千餘人，貞乃宣言於眾曰：「琅邪已破魏、相數州，有兵二十萬，朝夕至矣。」發屬縣兵共得五千，分為五營，使汝陽縣丞裴守德等將之，署九品以上官五百餘人。（資治通鑑卷二百零四）
儘管李貞繼續起事，但其陣營內部已人心惶惶，「莫有鬥志」。
所署官皆受迫脅，莫有鬥志，惟安德與之同謀，貞以其女妻之，署大將軍，委以腹心。（資治通鑑卷二百零四）
實際之困境無法透過技術層面予以處理，李貞反轉求之於宗教迷信。
貞使道士及僧誦經以求事成，左右及戰士皆帶辟兵符。（資治通鑑卷二百零四）
如此下去，李貞兵敗自盡，似乎是勢所必然。
麴崇裕等軍至豫州城東四十里，貞遣少子規及裴守德拒戰，兵潰而歸。貞大懼，閉閣自守。崇裕等至城下，左右謂貞曰：「王豈可坐待戮辱！」貞、規、守德及其妻皆自殺。與沖皆梟首東都闕下。（資治通鑑卷二百零四）
隨著李沖、李貞之兵敗，李唐皇室似逃不了被翦除的命運。
倘若我們嘗試對李沖、李貞兵敗之原因作一分析，其兵敗之首因當為：欠缺周詳的計劃，且諸王缺乏合作的默契。
初，范陽王藹遣使語貞及沖曰：「若四方諸王一時並起，事無不濟。」諸王往來相約結，未定而沖先發，惟貞狼狽應之，諸王皆不敢發，故敗。（資治通鑑卷二百零四）
至於兵敗之次因，當為：李貞起兵之倉卒。
貞之將起兵也，遣使告壽州刺史越環，環妻常樂公主謂使者曰：「為我語越王：昔隋文帝將篡周室，尉遲迥，周之甥也，猶能舉兵匡救社稷。功雖不成，威震海內，足為忠烈。況汝諸王，先帝之子，豈得不以社稷為心！今李氏危若朝露，汝諸王不捨生取義，尚猶豫不發，欲何須邪！禍且至矣，大丈夫當為忠義鬼，無為徒死也。」（資治通鑑卷二百零四）
越王李貞兵敗後，武后欲盡除李唐皇室。其命蘇珦調查諸王之反狀（實際乃欲蘇珦誣陷諸王），蘇珦竟稱「無明驗」。有人因此誣告蘇珦與韓、魯諸王通謀，武后向蘇珦詰難，蘇珦依然不改原來看法。
及貞敗，太后欲悉誅韓、魯等諸王，命監察御史藍田蘇珦按其密狀。珦訊問，皆無明驗，或告珦與韓、魯通謀，太后召珦詰之，珦抗論不回。（資治通鑑卷二百零四）
武后對李唐宗族之清除，事在必行。蘇珦不能幫助自己，其於是改用周興。
太后曰：「卿大雅之士，朕當別有任使，此獄不必卿也。」乃命珦於河西監軍，更使周興等按之。（資治通鑑卷二百零四）
結果，韓王元嘉、魯王靈夔、黃公譔、常樂公主，於東都被迫自殺，其親黨皆被誅殺。
於是收韓王元嘉、魯王靈夔、黃公譔、常樂公主於東都，迫脅皆自殺，更其姓曰「虺」，親黨皆誅。（資治通鑑卷二百零四）
幸得狄仁傑之協助，李貞之黨羽才被安排流放豐州。
以文昌左丞狄仁傑為豫州刺史。時治越王貞黨與，當坐者六七百家，籍沒者五千口，司刑趣使行刑。仁傑密奏：「彼皆詿誤，臣欲顯奏，似為逆人申理；知而不言，恐乖陛下仁恤之旨。」太后特原之，皆流豐州。道過寧州，寧州父老迎勞之曰：「我狄使君活汝邪？」相攜哭於德政碑下，設齋三日而後行。（資治通鑑卷二百零四）
張光輔與仁傑有隙，光輔向武后上奏仁傑出言不遜，仁傑被貶為復州刺史。
時張光輔尚在豫州，將士恃功，多所求取，仁傑不之應。光輔怒曰：「州將輕元帥邪？」仁傑曰：「亂河南者，一越王貞耳，今一貞死，萬貞生！」光輔詰其語，仁傑曰：「明公總兵三十萬，所誅者止於越王貞。城中聞官軍至，逾城出降者四面成蹊，明公縱將士暴掠，殺已降以為功，流血丹野，非萬貞而何！恨不得尚方斬馬劍，加於明公之頸，雖死如歸耳！」光輔不能詰，歸，奏仁傑不遜，左遷復州刺史。（資治通鑑卷二百零四）
張光輔乃武后陣營之人物，仁傑雖據理力爭，毫不遜色，但陰霾厚重，光明何處得見？其被貶職亦無可奈何矣！
回到武后稱帝前之準備。
其第四步之部署為：進一步清除李唐之宗族、剷除朝中支持李唐政權之大臣、提拔親信。
武后先以騫味道、王本立並同平章事。
丁卯，左肅政大夫騫味道、夏官侍郎王本立並同平章事。（資治通鑑卷二百零四）
接著，她又殺死東莞公融、高子貢。
太后之召宗室朝明堂也，東莞公融密遣使問成均助教高子貢，子貢曰：「來必死。」融乃稱疾不赴。越王貞起兵，遣使約融，融倉猝不能應，為官屬所逼，執使者以聞，擢拜右贊善大夫。未幾，為支黨所引，冬，十月，己亥，戮於市，籍沒其家。高子貢亦坐誅。（資治通鑑卷二百零四）
薛顗、薛緒、薛紹曾和琅邪王沖聯合謀反，顗、緒被殺，紹則「餓死於獄」。
濟州刺史薛顗、顗弟緒、緒弟駙馬都尉紹，皆與琅邪王沖通謀。顗聞沖起兵，作兵器，募人；沖敗，殺錄事參軍高纂以滅口。（資治通鑑卷二百零四）
十一月，辛酉，顗、緒伏誅，紹以太平公主故，杖一百，餓死於獄。（資治通鑑卷二百零四）
霍王李元軌被廢徙黔州，行至陳倉而死。江都王緒、裴承先被殺。
十二月，乙酉，司徒、青州刺史霍王元軌坐與越王連謀，廢徙黔州，載以檻車，行至陳倉而死。江都王緒、殿中監成公裴承先皆戮於市。承先，寂之孫也。（資治通鑑卷二百零四）
裴居道則留守長安。
命裴居道留守西京。（資治通鑑卷二百零四）
永昌元年（己丑，公元六八九年）三月，武后先以張光輔守納言。
三月，甲子，張光輔守納言。（資治通鑑卷二百零四）
再而用武承嗣為納言，張光輔守內史。
癸酉，以天官尚書武承嗣為納言，張光輔守內史。（資治通鑑卷二百零四）
汝南王李煒等宗室十二人被武后殺死。
夏，四月，甲辰，殺辰州別駕汝南王煒、連州別駕鄱陽公諲等宗室十二人，徙其家於巂州。煒，惲之子；諲，元慶之子也。（資治通鑑卷二百零四）
有一鄧玄挺，其女為鄱陽公李諲的妻子，其又素來與李煒交好。諲、煒欲復迎中宗，問計於玄挺，玄挺未有表示。後來，玄挺被指稱「知反不告」，為武后所殺。
己酉，殺天官侍郎藍田鄧玄挺。玄挺女為諲妻，又與煒善。諲謀迎中宗於廬陵，以問玄挺，煒又嘗謂玄挺曰：「欲為急計，何如？」玄挺皆不應。故坐知反不告，同誅。（資治通鑑卷二百零四）
紀王李慎、東平王李續亦受李貞、李沖起事失敗拖累，被「更姓虺氏」，喪失性命。
諸王之起兵也，貝州刺史紀王慎獨不預謀，亦坐系獄；秋，七月，丁巳，檻車徙巴州，更姓虺氏，行及蒲州而卒。八男徐州刺史東平王續等，相繼被誅，家徙嶺南。（資治通鑑卷二百零四）
王立本為武后心腹，其因此得被授予中央要職。
戊寅，以王本立同鳳閣鸞台三品。（資治通鑑卷二百零四）
永昌元年八月，張光輔被誣，與張嗣明、徐敬真同被誅除。
徐敬業之敗也，弟敬真流繡州，逃歸，將奔突厥，過洛陽，洛州司馬弓嗣業、洛陽令張嗣明資遣之；至定州，為吏所獲，嗣業縊死。嗣明、敬真多引海內知識，云有異圖，冀以免死；於是朝野之士為所連引坐死者甚眾。嗣明誣內史張光輔，云「征豫州日，私論圖讖、天文，陰懷兩端。」八月，甲申，光輔與敬真、嗣明等同誅，籍沒其家。（資治通鑑卷二百零四）
載初元年（庚寅，公元六九零年）一月，武后以邢文偉守內史。另外，武后又用武承嗣為文昌左相，岑長倩為文昌右相、同鳳閣鸞台三品，武攸寧為納言。至於王本立，則被罷為地官尚書。
春，一月，戊子，武承嗣遷文昌左相，岑長倩遷文昌右相、同鳳閣鸞台三品，鳳閣侍郎武攸寧為納言，邢文偉守內史，左肅政大夫、同鳳閣鸞台三品王本立罷為地官尚書。攸寧，士擭之兄孫也。（資治通鑑卷二百零四）
在這之前，武后將張楚金、郭正一、元萬頃、魏元忠流放至嶺南。
乙未，秋官尚書太原張楚金、陝州刺史郭正一、鳳閣侍郎元萬頃、洛陽令魏元忠，並免死流嶺南。楚金等皆為敬直所引，云與敬業通謀。臨刑，太后使鳳閣舍人王隱客馳騎傳聲赦之。聲達於市，當刑者皆喜躍歡呼，宛轉不已；元忠獨安坐自如，或使之起，元忠曰：「虛實未知。」隱客至，又使起，元忠曰：「俟宣敕已。」既宣敕，乃徐起，舞蹈再拜，竟無憂喜之色。是日，陰雲四塞，既釋楚金等，天氣晴霽。（資治通鑑卷二百零四）
魏玄同為周興所誤會，被周興誣陷「太后老矣，不若奉嗣君為耐久」，玄同最後被武后賜死於家。
初，高宗之世，周興以河陽令召見，上欲加擢用，或奏以非清流，罷之。興不知，數於明堂俟命。諸相皆無言，地官尚書、檢校納言魏玄同，時同平章事，謂之曰：「周明府可去矣。」興以為玄同沮己，銜之。玄同素與裴炎善，時人以其終始不渝，謂之耐久朋。周興奏誣玄同言：「太后老矣，不若奉嗣君為耐久。」太后怒，閏月，甲午，賜死於家。監刑御史房濟謂玄同曰：「丈人何不告密，冀得召見，可以自直！」玄同歎曰：「人殺鬼殺，亦復何殊，豈能作告密人邪！」乃就死。（資治通鑑卷二百零四）
崔察被武后所殺。自此，「內外大臣坐死及流貶甚眾」（另一方面看，此卻為新晉人才帶來任官的機會）。
又殺夏官侍郎崔察於隱處。自餘內外大臣坐死及流貶甚眾。（資治通鑑卷二百零四）
劉易從、鄭王李璥等六人被殺，滕王李修琦等六人則被流放嶺南。
彭州長史劉易從亦為徐敬真所引；戊申，就州誅之。易從為人，仁孝忠謹，將刑於市，吏民憐其無辜，遠近奔赴，競解衣投地曰：「為長史求冥福。」有司平准，直十餘萬。（資治通鑑卷二百零四）
己未，殺宗室鄂州剌史嗣鄭王璥等六人。庚申，嗣滕王修琦等六人免死，流嶺南。（資治通鑑卷二百零四）
對征討後突厥汗國有功的黑齒常之，武后亦聽信周興的讒言，將之縊死。
周興等誣右武衛大將軍燕公黑齒常之謀反，征下獄。冬，十月，戊午，常之縊死。（資治通鑑卷二百零四）
范履冰、邢文偉卻得以升官。
丁卯，春官尚書范履冰、鳳閣侍郎邢文偉並同平章事。（資治通鑑卷二百零四）
當一切反對勢力已被肅清，武后在載初元年（庚寅，公元六九零年）自名「武曌」。
鳳閣侍郎河東宗秦客，改造「天」「地」等十二字以獻，丁亥，行之。太后自名「曌」，改詔曰制。秦客，太后從父姊之子也。（資治通鑑卷二百零四）
由於朝中大量朝臣被殺／流放，武后於是在載初元年二月，辛酉，舉行貢士考試。
二月，辛酉，太后策貢士於洛城殿。貢士殿試自此始。（資治通鑑卷二百零四）
王本立、蘇良嗣不久先後逝世，至於范履冰，其於載初元年四月下獄死。
丁卯，地官尚書王本立薨。（資治通鑑卷二百零四）
三月，丁亥，特進、同鳳閣鸞台三品蘇良嗣薨。（資治通鑑卷二百零四）
夏，四月，丁巳，春官尚書、同平章事范履冰坐嘗舉犯逆者，下獄死。（資治通鑑卷二百零四）
朝中人才短缺，貢士殿試遂變得史無前例地重要。
載初元年（庚寅，公元六九零年）八月以後，裴居道、張行廉被殺，唐之宗室也被徹底的清除殆盡。
八月，甲寅，殺太子少保、納言裴居道；癸亥，殺尚書左丞張行廉。辛未，殺南安王穎等宗室十二人，又鞭殺故太子賢二子，唐之宗室於是殆盡矣，其幼弱存者亦流嶺南，又誅其親黨數百家。惟千金長公主以巧媚得全，自請為太后女，仍改姓武氏；太后愛之，更號延安大長公主。（資治通鑑卷二百零四）
武后稱帝在即，武承嗣、武三思因此得以驕橫跋扈。韋方質、王上金、李素節皆為武承嗣等人所害。
時武承嗣、三思用事，宰相皆下之。地官尚書、同鳳閣鸞台三品韋方質有疾，承嗣、三思往問之，方質據床不為禮。或諫之，方質曰：「死生有命，大丈夫安能曲事近戚以求苟免乎！」尋為周興等所構，甲午，流儋州，籍沒其家。（資治通鑑卷二百零四）
武承嗣使周興羅告隋州刺史澤王上金、舒州刺史許王素節謀反，征詣行在。素節發舒州，聞遭喪哭者，歎曰：「病死何可得，乃更哭邪！」丁亥，至龍門，縊殺之。上金自殺。悉誅其諸子及支黨。（資治通鑑卷二百零四）
