唐太宗因病服丹药死后，其子李治即位，是为唐高宗。永徽六年（655年），高宗废王皇后，立武则天为后。从此武则天开始了她的政治生涯，后来竟成了中国历史上著名的女皇帝。
武则天名茫山西文水人。因她的帝号称则天大圣皇帝，故后人习惯称她武则天。她的父亲经营木材生意，是个富有的商人地主。后从李渊起兵入长安，任工部尚书。武则天十四岁时，因姿色美丽被选入后宫，唐太宗封她为“才人”。太宗死，她入寺为尼。不久，高宗接她回宫，封为“昭仪”。她能当皇后，的确不太容易。
高宗当时有王皇后，聪明贤慧，遇事谨慎，武则天想当皇后，一时找不到借口。她便自己偷偷地掐死自己的女儿，联络宫女们众口一词说是王皇后到过自己的房间，高宗误认为是王皇后嫉妒昭仪所为，于是废去王皇后，改立武则天为皇后。
唐高宗早年还算有些作为，他继承唐太宗的事业，平定西突厥，在内政上也有些改革。但后来患有头眩病，军国大事，多由武则天处理。于是，武则天从丈夫手中逐渐夺取了大权。公元683年，长期患病的高宗死去，子中宗（李显）继位。次年，武则天废去中宗，另立幼子李旦为帝（睿宗），她以皇太后名义垂帘听政。690年，她派人弄来一大批和尚道士，又是上书，又是请愿，强烈要求她正位为帝。这样，武则天就毫不客气地自己当了皇帝，改国号为周，史称武周。705年，中宗复位，武周政权结束，武则天于当年病死。她正式称帝十五年，实际当政达半个世纪。
在封建社会，一个女人，尤其是一个出身于庶族寒门的女人，竟然改元建号做皇帝，对她的评价自然不好。具有门阀观念、正统思想、习惯势力的封建人物，强加给她许多罪名。其实，武则天是个颇有作为的皇帝。
她发展科举和破格用人。为巩固统治培植势力，进士科从681年起加试杂文（表、铭、赞、颂以及诗赋）后更受重视。690年开始实行殿前考试，即殿试。702年又开武举，录取者授予武职。并广泛搜罗人才，破格录用。这样就打破了魏晋南北朝以来门阀贵族对政治的垄断地位。
武则天在经济上重视发展农业生产。主张劝农桑，薄徭役。组织专人编成农书《兆人本业》，颁行全国。在边境地区大兴屯田，积粮备战，减轻人民的运输负担。在她统治末年，户口已达到六百一十五万户，远比贞观为多。
这位女皇帝能知人善任。骆宾王为徐敬业写了一篇檄文，把她骂得狗血淋头。她读了，赞赏他的文才，说不用骆宾王是宰相的过失。她重用了一大批如狄仁杰、李昭德、苏良嗣、姚崇、宋等贤能的大臣，姚、宋后来成为开元之治的著名宰相。在李隆基还很小的时候，她就抚摸着他的脑袋，说她的小孙子将来是个“太平天子”。
但女皇帝统治也相当暴虐。她残酷地镇压她的反对者。她任用酷吏，严刑逼供，株连无辜。又大开告密之门，诬陷盛行，在社会上造成恶劣的风气。
来俊臣、周兴、索元礼都是她手下的酷吏。他们手下有数百名鹰犬，专以告密为事，要诬陷一人，数处并告，内容一致。审讯囚犯时，硬要他供出有牵连的数百人。犯人不肯招认，他们用的酷刑有定地脉、突地吼、死猪愁等，叫人听了都毛骨悚然。还有仙人献果和玉女登梯等花里胡哨的名目。酷刑之下，何求不得？
但这些狗腿子也没有落到好下场，如我们已熟悉的“请君入瓮”就是一例。后来，女皇帝下令杀了索元礼、来俊臣。来俊臣被处决时，被人抉眼、剥面，剖腹、出心。武则天知道人们痛恨他们，下诏书说，“宜加赤族之诛，以雪苍生之愤”。她把罪责全部推到下面，好像与自己毫无关涉。
武则天迷信佛教，她造的明堂、天枢、大庙、大佛像，规模远胜前代。从光宅起，二十一年时间里，她用了十六个年号，其中，有两年就每年用了三个年号。这些，都是她的过失。
唐中宗复位后，他的妻子韦后企图步武则天后尘，再当女皇帝，于710年毒死中宗，阴谋发动宫廷政变。唐睿宗的儿子李隆基杀死韦后和韦氏宗族多人，并逼迫他姑母、武则天的女儿太平公主自杀，拥立父亲睿宗再度登上皇位。中宗、睿宗都是武则天的亲生儿子。这期间，宫闱政变之多，主要与掌握禁军的人不断更换有关。到了唐朝中后期，禁军掌握在宦官手中，所以宦官势盛，废立皇帝，都由他们说了算。
睿宗不久把皇位让给了李隆基，李隆基就是唐玄宗。从此，唐朝的历史进入开元之治的全盛时期。