卻說太后武氏自拜洛受圖後，遂想篡奪唐室，自稱皇帝，武承嗣慫恿尤力，於是諸武相繼攬權。直臣如蘇良嗣等，已經罷去，索元禮、周興、來俊臣，及其餘酷吏，統依附諸武，專伺宗室及大臣，遇有嫌疑可指，即誣他謀反，次第捕戮。總計武氏改元永昌，至次年改元天授，相距不過年餘，所殺唐宗及唐臣，幾乎不可勝記，最著名的表述如下：
唐宗以被殺之先後為次。
汝南郡王瑋、 鄱陽郡公李諲 、廣漢郡公謐、 汶山郡公蓁 、零陵郡王李俊 、東平王李續、 廣都郡公李璹、 嗣恆山郡王李厥 、嗣鄭王李璥、 嗣滕王李修琦，父即李元嬰，已歿。豫章郡王亶父即舒王李元名亦坐流致死。澤王李上金、 許王李素節及子李璟，餘子瑛、琪、琬、瓚、瑒、瑗、琛七人，為天授紀元後所殺。南安郡王李穎 鄅國公李昭以上皆高祖太宗支派。宗室李直 、李敞、 李然、 李勳、 李策 、李越 、李黯 、李玄、 李英 、李志業、 李知言 、李玄貞。
唐臣次序同前。
御史大夫騫味道 、天官侍郎鄧玄挺 、內史張光輔 、洛州司馬弓嗣業、 洛陽令張嗣明、 陝州刺史郭正一 、相州刺史弓志元 、蒲州刺史弓彭祖 、尚方監王令基、 同平章事魏玄同 、夏官侍郎崔詧、 彭州長史劉易從 、梁州都督李光誼、 陝州刺史劉延景 、右武衛大將軍黑齒常之、 右鷹揚將軍趙懷節 、辰州刺史劉景先、 地官尚書王本立 、春官尚書範履冰、 勝州都督王安仁 、汴州刺史柳明肅、 太常丞蘇踐言 、曾江縣令白令言、 太子少保納言裴居道 、將軍阿思那惠、 尚書右丞張行廉 、泰州刺史杜儒童 、秋官尚書張楚金 、麟臺郎裴望及弟司膳丞璉。
以上被殺諸人，所有家屬，俱流徙極邊。且因周書有《武成》一篇，與自己武姓相合，目為符讖，乃令遵用周正，武則天特改永昌元年十一月為正月，十二月為臘月，夏曆正月為一月，稱年為載，改元載初，牽合無理。封周漢後為二王，虞夏殷後為三恪，撤除唐宗室屬籍，召用宗秦客為鳳閣侍郎。秦客系武氏從姊子，具有小智，受職後日侍宮中，與武氏同改造十二字。
武氏自名為曌，或亦作瞾，改詔書為制書，晉授薛懷義輔國大將軍，封鄂國公。薛懷義多聚無賴少年，度為僧徒，橫行都中，人莫敢言。
有僧法明，杜撰《大雲經》四卷，奏達闕下，內言武氏乃彌勒佛下生，應代唐為閻浮提主。釋氏以人世為閻浮提。武則天甚喜，頒行天下，旋敕兩京諸州，建寺珍藏。侍御史傅遊藝，竟率關中百姓九百餘人，詣闕上表，請武氏自為皇帝，改國號周，賜嗣皇帝武姓。武氏佯為不許，卻擢升傅遊藝為給事中。既而百官宗戚，遠近百姓，四夷酋長，沙門道士，合六萬餘人，聯名上表，願如遊藝所請。不知如何賣囑出來？
嗣皇帝豫王李旦，亦自乞賜姓武氏。為求生計，不得不爾。
群臣覆上言有鳳凰來儀，自明堂飛入上陽宮，還集左臺桐樹，良久方去；又有赤雀數萬集朝堂，彷彿有人搗鬼操作？應請武太后即日為帝，以應符命等語。
太后武則天乃下制許可，易唐為周，旗幟尚赤，親御則天樓，大赦天下，改元天授。即嗣聖七年。
當由群臣加上尊號，稱為神聖皇帝。降嗣皇帝李旦為皇嗣，賜姓武氏，皇太子李成器為皇太孫。比新莽之篡漢，還要容易。一座唐室江山，竟輕輕地移入武姓老婦手中，巾幗竟奪鬚眉，釵環變成弁冕，這真是中國有史以來，第一次的大變。就是漢朝的呂雉，晉朝的賈南風，也都應退避三舍哩。大筆淋漓。
過了五日，立武氏七廟於神都，追尊周文王為始祖文皇帝，妣姒氏為文定皇后，文王后妃，也想不到有此遠代孝女。四十代祖平王少子武，為睿祖康皇帝，妣姜氏為康惠皇后。魯國公武克己，已追贈太原靖王，至是尊為成皇帝，號稱嚴祖，妣為成莊皇后。北平郡王武居常，已追贈趙肅恭王，至是尊為章敬皇帝，號稱肅祖，妣為章敬皇后。金城郡王武儉，已追贈魏義康王，至是尊為昭安皇帝，號稱烈祖，妣為昭安皇后。太原郡王武華，已追贈周安成王，至是尊為文穆皇帝，號稱顯祖，妣為文穆皇后。魏王武士彠，已追贈忠孝太皇，至是尊為孝明高皇帝，號稱太祖，妣為孝明高皇后。罷唐宗廟為享德廟，只祀高祖以下三室，餘俱廢享。冬至祀上帝於永珍神宮，以始祖及考妣配饗，百神從祀，封武承嗣為魏王，武三思為梁王，武攸寧為建昌王，武士彠兄孫攸歸重規載德攸暨懿宗嗣宗攸宜攸望攸緒攸止，皆為郡王，諸姑姊為長公主。改幷州文水縣為武興縣，比漢豐沛，百姓世世免役。
武則天同時還透過各種途徑扶植庶族地主官僚，從庶族地主中搜羅更多的人才，擴大其統治基礎：
一、由朝廷派遣存撫使到全國各地蒐羅人才，送到京城，由皇帝親自考試，這就是制舉、策問，如《大唐新語》所載：“則天初革命，大搜遺逸四方之士，應制者向萬人，則天御洛城南門，親自臨試。”【88】 成績優異者，不拘資格，破格錄用，任以要職。
二、下令“內外文武九品以上及百姓鹹令自舉”，准許官吏、百姓自薦，以免薦舉有所遺漏。
三、進一步發展以鄉貢（貢舉）為主的科舉制度，不僅科目增多了，錄取人數也大為增加，平均每年錄取人數，比起貞觀年間增加一倍以上，而且還首創殿試製度。
女皇武則天選官範圍廣泛，不免有濫竽充數；但確實選拔了不少賢才，如《新唐書》所說：“太后不惜爵位，以籠絡四方豪傑自為助，雖妄男子，言有所合，輒不次官之；至不稱職，尋亦廢誅不少縱，務取實材真賢。”這些賢才不僅是當時加強武則天統治的重要支柱，其中有些人還是後來輔佐玄宗“開元之治”的名臣賢相，如姚崇、宋璟等。武則天一朝號稱“君子滿朝”，婁師德、狄仁傑等著名的賢臣均在其列。陸贄說：“（太后）課責既嚴，進退皆速，不肖旋黜，才能驟升，是以當代謂知人之明，累朝賴多士之助。
武則天雖然政令嚴明，刑罰嚴峻，“當其忍斷，雖甚愛，不少隱也”。但是她對於直言敢諫的臣民卻十分敬重，儘量採納他們的建議，即使言語有所冒犯，也能加以寬容，免予追究。在她統治時期，很少有人因為直諫獲罪的，因之直言敢諫在朝中蔚然成風，使下情得以上達，這對於改革弊政、促進政治清明起了很大的作用。
據《司馬慎微墓誌》記載，武則天稱帝后的“載初年，皇太后臨朝求諸女史，敕潁川郡王（武）載德詣辟召侍奉”，即公開徵召和選拔“女史”，將其納入宮廷行政體系中。於是，司馬慎微之妻李氏、殷履直之妻顏氏、韋餘慶之妻裴氏、張守讓之妻、鄧國夫人竇氏等人均成為“女史”，受到武則天重用，被委以草詔制敕的職務，武周朝十五年間很多詔敕均出自她們之手。而裴行儉之妻庫狄氏被武則天拜為御正，輔佐朝政。【233】 而上官婉兒更受武則天重用，百官奏摺多令其參與決斷。 武則天啟用的參政女官群體，除了上官婉兒之外，大多都隨武則天退位而“放還初業”。
中國古代婚禮中，大都由男女新人同時跪拜。武則天稱帝后，為了提高婦女的地位，規定舉行婚禮時，男跪女不跪。宋人高承所撰《事物紀原》記載：“唐武后欲尊婦人，始易今拜。是則女屈膝下拜，始於唐武后也。” 宋人王茂在《野客叢書》中雲：“自唐武后尊婦人，始易今拜，屈膝不跪”。敦煌壁畫中有不少《婚禮圖》裡描繪了當時新婦不跪的風俗。
武則天掌權以後，為了推廣先進的農業生產經驗和生產技術，又延攬農學家編撰了《兆人本業記》頒發到州縣，作為州縣官勸農的參考。此時均田制開始瓦解，民戶逃亡現象開始普遍。對於土地兼併和逃亡的農民，也採取比較寬容的政策。因此，武則天統治時期，社會是相對安定的，農業、手工業和商業都有了長足的發展。
武則天還改制音樂機構，將內教坊改為雲韶府，習雅樂，促進宮廷音樂的發展。武則天執政期間是唐代音樂過渡階段，上承唐初的雅樂，下為唐中期燕樂、俗樂奠定基礎。
天授元年（690年）七月，魏王武承嗣唆使酷吏周興，羅織唐高宗李治之子隋州刺史澤王李上金、舒州刺史許王李素節謀反罪名。在押解途中，派人縊殺李素節，李上金自殺，並盡殺其諸手及支黨。八月，又殺南安王李穎等李唐宗室十二人。唐朝宗室幾乎被屠戮殆盡。與此同時，武承嗣還勸武則天殺掉李孝逸、韋方質等許多聲望甚高，但不曲事武氏的文武大臣。大殺李唐宗室和不附己的文武大臣，無疑為武則天稱帝掃清了道路。
武周補闕喬知之的婢女碧玉生得嬌豔美麗，並且能歌善舞，又會寫文章，喬知之特別寵愛。為此他沒有婚娶。魏王武承嗣要暫時借她去教他的姬妾們梳妝，去了之後便被納為妾，再也不放她回來了。喬知之於是寫了首詩《綠珠怨》寄給碧玉，詩寫道：
“
石家金谷重新聲，明珠十斛買娉婷。
此日可憐偏自許，此時歌舞得人情。
。看人借舞歌將好，觀曾不閣閨家君
。干相橫力勢矜驕，理分非豪雄氣意
。鉛傷袂掩勞徒，忍不終君去君辭
”。盡君為容代一，樓高在恨離年百
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