由于郭行真与武后的行动不够缜密，他们的行动被宦官王伏胜发觉了。王伏胜早年曾在东宫侍奉原太子李忠，对李忠颇有好感。后来武昭仪立为皇后，李忠的太子之位被武后之子李弘取而代之，王伏胜也离开了东宫，进入了后宫。他怨恨武后，一直伺机报复她。这时正好发现武后在搞厌胜之术，便将此事密奏高宗。高宗正在寻觅武后的把柄，得到王伏胜的密奏后如获至宝，马上找来西台侍郎、同东西台三品上官仪商量处置的办法。
宰相上官仪系进士出身，尤其善于写诗，词句“绮错婉媚”。独具一格，多为达官显贵所仿效，当时称为“上官体”。一次随帝幸东都，他凌晨骑马早朝，沿着洛水大堤，步月徐辔，一时诗兴大作，遂咏诗曰：
脉脉广川流，驱马入长洲。
鹊飞山月曙，蝉噪野风秋。
他音韵清亮，又风度翩翩，当时早朝大臣远远望见他，犹如神仙一样，不觉肃然起敬。上官仪很受高宗器重，在贬逐李义府后，由他执掌朝政大权。
唐高宗找来了宰相上官仪后，把王伏胜告发武后搞厌胜的事一五一十地说给他听。早在李忠做陈王时，上官仪曾做过陈王府咨议参军。现在做了宰相，由于武后又“专作威福”，有时不免也侵犯了宰相职权，因此他对武后也心怀不满。这时上官仪似也明白高宗的意向，便上奏说：“皇后专恣，海内失望，宜废之以顺人心。”上官仪的话甚合高宗的心意，命他立刻起草诏书，再由高宗签押后颁行，即宣布废掉武后。
但是，废除武后也并非是一件轻而易举的事。正在唐高宗君臣秘密商谈废立之事时，武后的亲信已将此事飞报给武后。武后闻讯后大吃一惊，在侍女的陪同下，迅速来找高宗进行自我辩解。上官宰相起草的诏书正放在御案上，高宗尚未来得及签字画押，武后即风风火火地来到高宗面前。
一向仁厚文弱的高宗见到武后那怒气冲冲的样子，立刻像老鼠见了猫一样，刚才的勇气顿时烟消云散，不由得有些“羞缩不忍”；当武后说了几句辩解的话后，高宗又似消除了误解，马上又恢复了对武后感情，对她“复待之如初”；他又怕武后对此事耿耿于怀，怨恨不已，便又欺骗武后说：“我初无此心，皆上官仪教我。”
唐高宗本来对武后的“专作威福”，“不胜其忿”，虽然未曾明说废除武后，但他心里的确有些想法，故上官仪宰相提出应该废除的建议后，他毫无异议，马上命上官宰相起草诏书，这说明他事先是完全同意的。但现在却说是“皆上官仪教我”，只不过是用一种金蝉脱壳的法术，来摆脱目前的窘困局面，然而高宗虽然脱离了困境，却给上官仪带来了灭顶之灾。武后虽然心里也明白此事当以皇帝为谋主，但又不敢深究，于是便迁怒于上官宰相。
武后听说上官仪早年做过陈王府参军，王伏胜也曾在故太子李忠手下做过事，便指示许敬宗出面，诬告上官仪、王伏胜与李忠谋反。大概高宗也知道二人冤枉，但他还是未详加按察，澄清是非，便于同年十二月将上官仪逮捕入狱，随即将他与其子上官庭芝、宦官王伏胜皆处以死刑，并籍没其家财产入官，妻女也都没入宫廷为奴婢。
上官仪虽贵为宰相，一心为皇帝办事，但由于高宗的文弱，最后却含冤而死，幸亏其儿媳郑氏在没入后宫前生下一个女儿，名上官婉儿。婉儿长大后姝丽俊俏，文笔优美，深受武后器重，后来成为唐中宗的昭容。由上官昭容出面奏请中宗，才为上官仪父子昭雪冤情，并追封为中书令、秦州都督、楚国公，并重新“以礼改葬”。
原太子李忠虽然早已被流放房州，年龄渐渐长大，常常恐惧不安。为了防备刺客，有时不得不穿上女人服装。又数次做噩梦，时常占卜凶吉。这时，武后又给他加上一个与上官仪“谋反”的罪名，将其赐死。可怜李忠死非其罪，白白地成为宫廷斗争的牺牲品。
过去在惩治李义府时尽心尽力的刘祥道，虽然此时已升为宰相，因平时与上官仪特别要好，也受到连累，被罢免了相职，降为司礼太常伯。其他平时与上官仪关系较好的朝臣，如左肃机（尚书左丞）郑钦泰等也遭贬斥，被流放者更是甚多。
自从褚遂良等元老大臣相继被贬斥或杀戮后，公卿大臣很少有正面争议的，惟有上官仪还敢向皇帝献纳忠款，结果又祸不旋踵。从此，武后的政治地位又有了上升，史称：
自是上每视事，则后垂帘于后，政无大小，皆与闻之。天下大权，悉归中宫。黜陟、杀生，决于其口，天子拱手而已，中外谓之二圣。
此段史料似言过其实。有的史学家不同意这一观点，经过考察，认为至高宗驾崩为止，朝政大事多取决于高宗，武后只是与皇帝一起决断朝政。至高宗发病不能亲理朝政时，才由武后独自处理军国大政。
在唐高宗与宰相上官仪君臣议废皇后的风波之后，武后似得到一个很大的教训，即宰相的权势过重，竟敢提出像废立皇后这样的重大议案，这使武后不能引以为戒，采取一些抑制宰相权势的措施。其实抑制过重的相权，在历史上并不乏其事。早在汉武帝时，他提拔宫秩位卑微的尚书、侍中，让他们帮助起草诏令，参议朝政，组成了所谓“中朝官”，降低了三公九卿等外朝官的权限。后来，光武帝刘秀又建立了尚书台，尚书台六曹分管全国政事，“总领大纲，无所不统”，虽然仍置三公，但由于事归台阁，“自此以来，三公之职，备员而已”。不知“涉猎文史”的武后是否是从这里汲取了经验，为了削弱宰相之权，她召集一批文人学士进入禁中，从事著述，又密令参决朝政。史称武后“多引文学之士著作郎元万顷、左史刘祎之等，使之撰《列女传》、《臣轨》、《百僚新戒》、《乐书》，凡千余卷。朝廷奏议及百司表疏，时密令参决，以分宰相之权，时人谓之‘北门学士’”。所谓“北门学士”是因为这些文人学士出入皇宫时，不经过宫城南面的皇城（即南衙），而是直接从北门出入宫内，因此称为北门学上。
司马光将武后引文人学士之事系于公元675年，有的学者认为这个时间不准确。宋代学者叶梦得曾说：“乾封以后，刘祎之、元万顷之徒，时宣诏草制（即起草诏制）。其间，因名北门学士。”我们认为，叶梦得所说的“乾封以后”，此去上官仪宰相起草诏书废武后一事不远，当是可信的。
今据《旧唐书·刘祎之传》记载，当时号称“北门学士”的主要有以下几人：
刘祎之
常州晋陵人。少年时代因文学辞藻而出名，由吴王府功曹迁升著作郎、弘文馆直学士。在他迁任左史时奉诏入宫。
元万顷
洛阳人。善于文辞，先拜官通事舍人，后拜著作郎，被武后召入宫中任修撰。朝廷议而不决的问题及百官表疏，多密令元万顷参决。元万顷才思敏捷，但性情疏旷，不拘小节，缺乏儒者之风。官至风阁侍郎。
范履冰
怀州河内人。进士出身，由周王府户曹召入宫中，凡二十余年。后官至宰相，兼修国史。
苗神客
沧州东光人。幽素科及第，任左史时召入宫中，任修撰，官至著作郎。
周思茂
贝州漳南人。少年时即才华毕露，名声大震，自右史转任太子舍人。武后将他召入宫中。与范履冰最受亲重，“至于政事损益，多参预焉”。官至秘书少监。
胡楚宾
宣州秋浦人。写作速敏。他性好饮酒，在写作时，先饮酒至半醉时方才动笔。在任右史时被召入宫中。高宗每次命他作文，必先命左右拿一只金、银杯盛满酒，当他饮完后即将酒杯赐于他。官至祟贤馆直学士。
公元674年，唐高宗追赠祖宗为某皇帝、某皇后时，武后提议应回避先帝、先后的称呼，于是唐高宗称天皇，武后称灭后。
武后在辅佐高宗或处理朝政时，的确也具有一定的经国治世的才能，能发现时政的弊端，建言行事，兴利除弊。她称天后不久，即向唐高宗“建言十二事”。这十二事。就是她在治理国家方面所提出的具体建议。其内容是：
一、劝勉农桑，轻徭薄赋。这是基于当时连年发生了水旱、虫灾、雹灾，农业歉收，因而导致部发生饥荒的实际情况，建议朝廷要鼓励农桑，发展农业生产，并适度减轻百姓徭役和赋税，休养生息以求政治上的安定。
二、免除三辅一带百姓的徭役。三辅是指京城长安的近畿之地。长安附近的老百姓历来负担较重，时又遇饥荒，朝廷紧急调运太原仓和江南的粮米以救济灾民。武后建议免除这一带的徭役，将十分有利于百姓自救，战胜自然灾害，恢复生产。
三、停止用兵，以道德教化天下。在高宗即位之初，曾连年对朝鲜半岛用兵，以收复辽东之地。在灭亡了百济与高丽之后，又同新罗发生了军事冲突。与此同时，唐还同吐蕃、突厥发生了战争。连年的战争，劳民伤财，武后要求停止战争，以道德教化天下，以文治来代替武功。
四、在全国各地禁止浮巧。浮巧，旧指一些华而不实的精朋细刻的手工艺，生产的是一些豪华奢侈用品。当时以农业为本，浮巧则被视为不务正业。故武后建议天下禁止浮巧，有利于加强农业这一根本。
五、节省功费力役。此指减少大兴土木之工，节省经费开支，以减少老百姓的力役。
六、广开言路。虽然武后过去曾排斥了异己，听不得不同意见。但她还是认为广开言路，兼听广纳能裨益时政，故建议高宗要兼听广纳谏，鼓励臣下畅所欲言。
七、杜绝谗言。武后曾因谗言杀戮或贬逐了一些朝臣，也许从自己的实践中体会到谗言害政这一问题，于是她建议朝廷杜绝谗言，进忠谠之言。
八、王公以下皆习《老子》。《老子》又称《道德经》，是道家的经典著作。老子即李聃，是道家的创始人，唐高祖李渊尊李耳为李唐的先祖，当时把《老子》一书作为科举考试的内容，故武后建议王公以下都学习《老子》。
九、父在为母服缞三年。父在而母死，子女要为母穿孝服三年。这有意提高妇女的社会地位。
十、上元以前勋官已给告身者无追覆。上元元年即公元674年。武后建议凡在公元674年以前颁发给勋官的告身不得追夺，以保证这些勋官的一些特权。
十一、京官八品以上者增加俸禄。京官即在京城朝内做官的人，又称朝官。给他们增加俸禄，意在笼络朝官。
十二、任职已久的百官，才高位下者得以晋阶升迁。这有利于提拔有才能而沉滞多年不得升迁的官员。
武后建言十二事，涉及到国家政治、经济、文化等社会上的一些重大问题，在某些问题上表现出丁她的真知灼见，具有一定的政治才能。于是高宗“皆下诏略施行之”。
