开启女帝岁月
载初元年（690年）九月，一系列来自官员、宗室成员、四夷首领及宗教人士的请愿活动达到了高潮，他们请求武则天改国号为周，并赐予皇帝李旦姓氏“武”。在所谓“凤集上阳宫，赤雀见朝堂”的祥瑞之兆下，武则天于九月九日（10月16日）这天登基称帝，大赦天下，正式改唐为周，开启天授纪元。这标志着历史上着名的“武周革命”开始。十一日，群臣为她上尊号“圣神皇帝”，并设立武氏七庙，同时将洛阳定为神都，长安作为西京副都。
如意元年（692年）正月，武则天引见存抚使所举之人，不论贤愚，全部提拔，并授予各种官职进行试用，试官制度由此开始；同年，武则天采纳建议收复安西四镇，此举增强了边疆的稳定。长寿二年（693年），她在万象神宫主持祭典，并加号“金轮圣神皇帝”，继续巩固其统治合法性。面对西突厥和后突厥的侵扰，武则天派遣将领成功的抵御外敌。
证圣元年（695年），武则天进一步加尊号为“慈氏越古金轮圣神皇帝”，但不久后又去除了“慈氏越古”之号。这一年，天枢建成，铭刻着对她的歌颂与对唐朝的贬黜。而薛怀义因失宠纵火焚毁天堂和明堂，促使她下令重建明堂，并于万岁登封元年（696年）三月落成，名为“通天宫”。
万岁通天二年（697年），武则天铸成象征九州的大鼎，并亲自作《曳鼎歌》以示庆祝。同年，武则天派兵平定了契丹叛乱，彰显了中央政府的实力。此外，她果断处理了来俊臣等酷吏的罪行，回应了民间对于公正的呼声。
实行新政减轻农民负担
武则天统治时期，她采取了“劝农桑，薄赋役”的政策，以此促进农业发展减轻农民的负担。她将农业生产的成效作为地方官吏考核的重要标准，鼓励官员积极开垦荒地、增加粮食储备，并对表现优异者予以奖励；而那些因苛政导致民众流离失所的官员，则面临惩罚。均田制的实施进一步强化了这一政策的效果，通过合理分配土地给农民，确保了每个农户都能获得足够的耕地资源。这不仅激发了农民的积极性和创造力，带来了丰收，也使得农业成为国家经济和社会稳定的坚实支柱。
随着农业繁荣，手工业和商业也随之蓬勃发展，百姓生活更加安定富足。武则天通过这些政策，成功地促进了农村经济的健康发展，提升了民众生活水平，同时为国家的长治久安奠定了基础。这些措施也体现了她以民为本的治理理念，为社会和谐稳定做出了重要贡献。
尊崇女性价值
麟德三年（666年），武则天推动女性首次在封禅典礼中担任重要职位。并提出《请亲祭地祗表》，主张由皇后主持女性先祖的祭祀仪式，从而打破了男性主导的传统。在封禅泰山时，武则天担任亚献，使禅礼成为纯女性参与的重要场合，显着提升了女性在国家礼仪中的地位。
上元元年，武则天提议将父在为母服丧期从一年延长至三年，不仅体现了对女性的尊崇。也改变了传统礼制，强调了母亲在家庭和社会中的重要性。武则天称帝后，公开征召“女史”，组建了一个由女性组成的参政群体。这些女官负责草诏制敕，如上官婉儿，她就可以参与决断百官奏折。
这一举措不仅提高了女性在政治舞台上的地位，也为后世女性参政树立了典范。武则天还规定婚礼中新妇无需下跪，仅男方需跪拜，体现了对女性尊严的关注。通过这些举措，武则天不仅打破了传统的性别限制，还为女性争取到了更多的社会尊重和权利，促进了当时社会风气的进步。
推行告密制度
在位期间，武则天推行了告密制度，规定任何人皆可告密且不受私审限制，告密者享受优待，若所告符合旨意还能破格升迁。这导致酷吏如索元礼、周兴等人掌管制狱，使用酷刑逼供，引发了一场残酷的政治迫害，朝野上下人人自危。
任用酷吏维护政权
为了强化中央集权和打击反对势力，武则天启用了一批酷吏，这些人通过严厉的审讯和惩罚措施来维护她的权威。并继承了贞观年间整顿吏治、严惩贪污的传统，经常与宰相讨论刺史、县令的任命，并派遣使者依据“六条”考察州县官员的表现，确保他们清正称职。
这些举措反映了武则天作为一个精明的政治家，能够在必要时采取强硬手段，同时也懂得适时调整政策，以维持政权的长期稳定。尽管使用酷吏的方式备受争议，但武则天最终还是成功地控制了局面，并逐步转向更为温和的治理方式。
终结酷吏时代
称帝后的第二年，即天授二年（691年），武则天开始对酷吏进行了内部清理。她首先利用酷吏来俊臣铲除了另一位酷吏周兴。至万岁通天二年（697年），随着政治局势逐渐稳定，武则天意识到酷吏政治可能带来的负面影响，决定结束这一局面。于是，她下令处决了来俊臣，标志着酷吏时代的终结。
打击贪官重用贤才
对于贪赃枉法的官吏，不论其官位高低，武则天都坚持严惩不贷；而对于贤才，则予以破格提拔。她特别器重那些为官清正、正直不阿的臣僚，并对有才能和学识的人士给予高度赏识，一一加以重用。这种用人之道不仅彰显了她的领导智慧，也促进了政治清明和社会稳定。
《资治通鉴》对此评价道：“太后虽以禄位笼络人心，但对不称职者，不久即予以罢黜，甚至加以刑罚。她掌握着刑赏大权，驾驭天下，政令由己出，明察善断，因此当时的英才豪杰也竞相为她所用。”
推动文化事业发展
武则天在位期间，高度重视文化事业的发展，召集了文学侍臣周茂思、范履冰等人编纂了一系列重要着作，如《要览》《字海》及《乐书要录》等。其中，《字海》收录了她所创制的所有新文字，尽管该书现已散佚，但其对语言文字的贡献不可忽视。
《乐书要录》是一部唐代极具史料和学术价值的乐律文献，除少量内容沿袭前说外，大部分记载富有实践意义，在中国古代音乐史上占有重要地位。全书共十卷，虽然现今仅存第五、六、七卷，但它为研究唐代音乐提供了宝贵的资料。此书不仅记录了当时的音乐理论，还反映了当时宫廷和社会音乐生活的实际情况。
此外，武则天改制音乐机构，将内教坊改名为云韶府，专门负责雅乐的学习与表演，极大地促进了宫廷音乐的发展。她的这些改革措施标志着唐代音乐从早期的雅乐向中期燕乐、俗乐的过渡，为后世音乐风格的变化奠定了基础。
应对威胁维护边境安全
武则天执政时期至武周建立以后，唐朝与周边各国的军事活动频繁，特别是在西域和西南方向，以及应对北方突厥的威胁。
西域战事
- 安西四镇争夺：载初元年（689年），吐蕃一度占领安西四镇。长寿元年（692年），王孝杰率军击败吐蕃，收复安西四镇，结束了唐蕃在该地区的长期争夺。
- 对抗西突厥：长寿二年（693年）至延载元年（694年），王孝杰连续击败西突厥和吐蕃联军，巩固了唐朝在西域的地位。久视元年（700年），郭虔瓘攻破中亚拔汗那十六座城池，并平定其反叛势力。
- 北庭都护府设立：长安二年（702年），武则天在庭州设立北庭都护府，管理西突厥故地，确保丝绸之路畅通无阻。
西南威慑吐蕃
- 边境冲突：长寿三年（694年），王孝杰再次击破吐蕃军队，攻占泥熟没斯城。万岁通天元年（696年），唐军在素罗汗山之战中失利，但通过离间计削弱了吐蕃的实力。圣历二年（699年），吐蕃将领论钦陵被杀，赞婆投降。
- 洪源谷之战：久视元年（700年），唐休璟在洪源谷大败吐蕃，斩首两千五百余级。
- 郭元振的外交胜利：大足元年（701年），郭元振成功威慑吐蕃，使其献马三千匹、黄金三万斤及大量牛羊，同时修筑和戎城和白亭军，扩展凉州疆界一千五百里。
北方战况（突厥）
- 后突厥崛起与交战：永淳元年（682年），东突厥复国为后突厥政权，连年侵犯唐朝边境。长寿三年（694年），王孝杰大破突厥军；默啜可汗随后多次入侵，但在右鹰扬卫大将军李多祚和王孝杰的打击下被迫撤退。
- 契丹叛乱：万岁通天元年（696年），契丹首领李尽忠和孙万荣起兵反周，攻陷营州，历时十三个月后被平定。圣历二年（699年），契丹余党再度作乱，最终由李楷固、骆务整彻底平定。
通过这些军事行动，武则天不仅稳固了唐朝对西域和西南边疆的控制，还有效抵御了北方突厥的威胁，维护了唐朝边疆的安全与发展。
积极开展对外交流活动
武则天在位期间，积极开展外交活动，与多个国家建立了友好关系，并通过赠送珍贵礼物和接受外国使节来访等方式，展现了唐朝的强大国力和开放姿态。
- 与日本的交流：早在垂拱元年（685年），武则天赠予日本（当时称为倭国）两只大熊猫和七十张毛皮，体现了两国之间的友好往来，这些在日本历史上都有过记载。
- 铸造“大周万国颂德天枢”：延载元年（694年），在波斯大酋长阿罗憾等人的倡议下，各国胡商集资百万亿钱购买铜铁，在洛阳铸造了一座名为“大周万国颂德天枢”的纪念碑。这座天枢不仅是对武则天统治的歌颂，也成为当时国际间文化交流和技术合作的一个象征。
- 与阿拉伯帝国的互动：万岁通天元年（696年），阿拉伯帝国（大食）派遣使者向武则天进献了一只狮子作为礼物，象征着权威与力量。然而，考虑到狮子饲养成本高昂且需大量肉类，最终决定将狮子退回。此举展示了武则天务实的态度以及对国家资源的有效管理。
- 接待东罗马帝国使节：大足元年（701年），东罗马帝国（拂菻国）派遣使节访问长安，朝见武则天。这次访问加强了双方的政治联系，并促进了东西方之间的文化交流。通过这些外交活动，武则天不仅巩固了唐朝的国际地位，还推动了不同文明间的相互了解与合作，为后世留下了许多值得铭记的历史篇章。
解决继承人问题
圣历元年（698年），在多方压力下，尤其是宰相狄仁杰等人关于母子亲情及李唐正统性的劝说下，武则天认识到人心所向的是李唐宗室。经过深思熟虑，她最终决定立原太子李显为皇储，以此回应社会期望并确保政权稳定。
懈怠政务转向个人享乐
武则天解决继承人问题后，逐渐将注意力转向个人享乐，大兴土木修建宫殿与佛寺。她晚年宠幸张易之、张昌宗兄弟，二人因年轻美貌而备受宠爱，常打扮得花枝招展。武承嗣和武三思等人为讨好二张，甚至甘愿为他们牵马执鞭。随着武则天年迈体弱，她对朝政的直接控制力减弱，转而依赖二张作为耳目。这导致二张兄弟逐渐介入政务，并卷入了对宰相魏元忠的陷害事件中，加剧了朝廷内部的紧张局势。
被迫退位还朝政于唐
神龙元年（705年）正月，武则天病重卧床不起，身边仅剩张易之、张昌宗侍奉。此时，宰相张柬之、崔玄暐联合敬晖、桓彦范、袁恕己等人，联合禁军统领李多祚，以二张谋反为由发动政变，成功杀死了二张兄弟，并包围了武则天所在的集仙殿，要求她退位。面对压力，武则天被迫于二十三日传位于李显，次日李显在通天宫即位，恢复国号为唐，一切制度复旧。退位后的武则天迁居上阳宫，李显定期探视，并给予尊号“则天大圣皇帝”。
宫廷最后的岁月
晚年的武则天尽管善于掩饰衰老，但在退位后却不再修饰，面容显得憔悴。一次，李显探望时见到如此状态，感到震惊不已。武则天哭诉道：“我把你从房陵接回神都，本是为了托付天下，但五贼（指参与政变的五位大臣）贪功，使我惊动至此。”李显听后悲泣下跪谢罪，这一事件可能使得武三思等武氏族人得以继续参与朝政。
神龙元年十一月（705年），武则天在上阳宫仙居殿去世，享年八十二岁（按《新唐书》）。她的遗诏去除了帝号，称为“则天大圣皇后”，并赦免了王皇后、萧淑妃两族及褚遂良、韩瑗、柳奭亲属的罪责。第二年五月，武则天与高宗合葬于乾陵，结束了她波澜壮阔的一生。