不久，太宗去世，贞观二十三年（649年）五月，李治继位。封太子妃王氏为皇后。按照唐朝的惯例，先皇的嫔妃们，凡无生育者，都要出家为尼，诵经礼佛，以超度先皇的在天之灵。生育过的要偏居别宫，终身守寡。武才人只得入感业寺削发为尼。这是谁也不能改变的制度。但李治对她并不曾忘怀，只是初即位，事情千头万绪，他并没有多少机会去见她。这样过了一年，在太宗周年忌日时，李治遂以行香祈福为名，去了感业寺，在那里见到了已身是尼姑的武才人。武则天乍见高宗，就委屈得珠泪盈盈，她向高宗诉说尼庵的清苦寂寞和对高宗皇帝的无限思念，李治同样也感慨万分。武才人又把她做的一首诗《如意娘》，不失时机地送给高宗：
看朱成碧思纷纷，憔悴支离为忆君。
不信比来常下泪，开箱验取石榴裙。
这更深地触动了唐高宗李治的缱绻情怀。从此，李治便常常找各种理由，逾礼前往感业寺，与武才人密期幽会。
高宗与武才人暗通情丝，虽然他自认为做得巧妙，但实际上中宫的王皇后也知道了。她最初是要向皇帝撒泼使野的，但继而心下窃喜，完全没有了女人应有的嫉妒心理，反而怂恿李治把武才人迎回宫中。原来，当时的后宫颇不安宁。王皇后和萧淑妃为争宠展开恶斗，在高宗面前喋喋不休的相互诋毁对方，致使高宗心情烦惋，甚觉无趣。王皇后为了对付萧淑妃，也为了讨好高宗，便决计利用高宗对武才人的旧感情，借这颗挪动的棋子，扳倒萧淑妃，因此，她极力劝高宗把武才人接回宫中，以转移高宗对萧氏的厚宠。王皇后的建议深契高宗之心，遂令武才人暗中蓄发，以等待入宫之日。
果然，武才人的再次入宫，引起了萧淑妃的强烈不满，她恃宠与武才人争风吃醋。而武才人却得到王皇后的庇护，她对王皇后也是卑躬屈节，极力奉承，两人联合起来，打击萧淑妃。而王皇后却自以为得计，引武才人为闺中密友，但武才人并不满足于仅作一个昭仪，她的目的是作一个母仪天下的皇后。最后王皇后也和萧淑妃一样，搬起石头砸了自己的脚。因为她们谁也没有料到，表面上温良恭顺的武才人，却有着常人无法比拟的心机。
公元652年3月，武才人为高宗生下了儿子李弘。她因此被晋封为昭仪，位列九嫔之首。武才人终于在后宫取得了自己的一席之地。但她不甘心，她还要更上一层楼。她要向皇后的位置努力。这就与王皇后产生了新的矛盾，王皇后便大骂武昭仪忘恩负义，而武昭仪却在高宗面前说皇后的好话。这强烈的反差就使得李治觉得皇后的心胸狭窄，为人不厚道，不足以母仪天下。
武昭仪两度入宫，深知口舌的力量，因此，她常用小恩小惠笼络结交宫女们，使宫女宦竖无不称颂她的贤德，并逐渐成为她的心腹。王皇后的一举一动，她都了如指掌。这还不够，武昭仪深知，皇后的废立，绝不是一件容易的事，没有大臣的支持是不行的。因为王皇后是唐高祖妹妹同安长公主的孙女，为太宗亲选。于是她仔细分析了朝中的派系情况，建议高宗起用许敬宗、李义府等人，接着又追封其父武士彟，以提高她的出身名望。现在是万事俱备，只欠东风了。她在寻找机会，等待时机，坚定高宗废后的决心。但她不想等待，她要制造机会。
永徽五年（654年），武昭仪生下一女，高宗甚为喜欢。武昭仪在皇后来看望之后，竟亲手掐死了自己粉雕玉琢般的女儿，却向李治哭诉，嫁祸王皇后。李治信以为真，王皇后却无以自辩，废后之意遂决。
但要想立武昭仪为后，首先得要提升武昭仪的地位，但是四妃俱全，都很贤德，不能无故废立，李治一时很为难。这时，武昭仪的亲信许敬宗奏请，可以打破祖制，在四妃之上另设“宸妃”，位仅次于皇后。这个建议甚合李治的心意，立即照准。但却遭到了宰相韩瑗及于志宁、褚遂良、来济的激烈反对，认为不合旧制不说，且以武媚娘的经历，能当上昭仪，就已经不错了。但社稷重臣长孙无忌并不特别反对，此事遂成。
武昭仪被立为宸妃，下一步就是取皇后之位而代之了，王皇后自是惊慌，始感到武宸妃对她的威胁远胜过萧淑妃。于是她在宫中暗行巫祝之术，诅咒李治和武宸妃，被宫女告发。恰逢李治头痛病发作，迷信的李治遂认为这是皇后诅咒的结果，更加坚定了废后的决心。然而，武昭仪议立皇后的消息一经传开，顿时在朝野之中，引发了轩然大波。皇后的废立，事关朝中两大集团势力的消长，以长孙无忌为代表的关陇士族集团和以许敬宗、李义府为首的寒门官僚们，展开了激烈的斗争。寒门庶族势力长期被关陇士族鄙视、排挤，内心的愤怒不可遏制，总想找机会发泄，自然就集结在了同样是庶族出身的武昭仪周围，为她封后之事经营奔波，借以打击以长孙无忌为代表的士族集团。李义府上表奏称，天下俱称武氏之德，堪为母则，请废旧立新。这一奏章立即得到了高宗、武昭仪的赞赏，而以长孙无忌为首的一批朝中重臣却竭力反对，许敬宗大声斥责说：“庄稼人多收了几捆禾麦，还可以再娶小妾。大王贵为天子，富有四海，废一后，立一后，有什么大不了的？你们怎么就那么多废话？”而三公中的司空李绩是首鼠两端，当和事佬，说：“此乃帝王家事。”实际上表明了自己对武氏立为皇后的默许。就这样，朝中拥戴武昭仪的官员逐渐占据了上风。
然而，长孙无忌毕竟是托孤重臣，又是高宗的亲舅舅，当年太宗一度想废除太子李治，是长孙无忌的坚持，李治才能顺利继位。因此，李治也不敢贸然得罪他。这就使得武昭仪意识到，要想登上皇后宝座，头等大事，就是必须首先铲除长孙无忌这个障碍。
然而长孙无忌作为帝舅，地位赫然，怎能随意扳倒？武昭仪自有办法。她采取了先清外围再克堡垒的各个击破的攻坚战术，先剪除其羽翼。不久，在长孙无忌阵营中的成员就一一遭到了贬谪。
随后，唐高宗便在武昭仪的撺掇操纵下，不顾长孙无忌的反对，于永徽六年（655 年）10月13日，断然颁诏废后，同时被废为庶人的还有萧淑妃。“母及兄弟，并除名，流岭南”。形势如此严峻，奉承上意的百官们见风使舵，一齐上表，请求册封武昭仪为皇后，“百官朝皇后于肃义门”。这样一来，长孙无忌集团不得不败下阵来，关陇士族势力受到沉重打击。
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