神龙元年（705）正月二十二日，张柬之、崔玄暐、敬晖、桓彦范、袁恕己等人簇拥皇太子李显发动军事政变，闯进迎仙宫杀死二张及其党羽，在相王李旦、太平公主和上官婉儿的配合下，政变军队很快就控制了洛阳全局。女皇帝的寝宫长生殿则由兵变参与者李湛将军率兵禁卫。
正月二十三日，宰相张柬之带领参加政变的几位骨干朝臣再次来到了长生殿谒见女皇帝。当张柬之等人不等女皇帝发出传见的口谕就步进殿内时，张柬之看到女皇帝武瞾在一夜之间须发尽白，上官婉儿正在给病中的女皇帝梳理着干枯的白发。张柬之上前奏道：“陛下圣躬不豫，请下制让太子李显监国吧。”
武瞾面无表情，她看也没有看张柬之一眼，对那几个朝臣好毫不理会。张柬之只好去对上官婉儿说道：“上官大人，陛下龙体欠安，需在宫中静养，但国家不可一日无主，请你代皇上草拟制书让太子监国。”上官婉儿看了皇帝一眼，皇帝与上官婉儿的目光一对，然后就闭上了眼睛。上官婉儿便去到御案前，提笔草拟了《制太子监国敕文》，取了皇帝的玺宝、印宝、制宝盖了，然后将那制书交到了张柬之的手中，张柬之等人便躬身退去。
正月二十四日，张柬之等臣将草拟好的退位圣旨派人送进长生殿，上官婉儿站在女皇帝的病榻前，轻轻地把那退位圣旨读给了女皇帝听，读着读着，婉儿不禁抽泣起来。武瞾却用空茫的眼睛望着上官婉儿，武瞾摆摆手，让上官停止了诵读，她轻声地问婉儿道：“婉儿，你来朕身边都有多少年啦？
婉儿擦擦眼泪，想了想回答道：“先帝仪凤年间，妾年方14岁，来到主上身边，这一晃就二十六、七年了。”
“唉，这么说来，婉儿你都人到中年啦？”女皇帝睁大了眼睛，她望着眼前的上官婉儿，第一次觉得她原来早已经不是个小女孩子了，可过去的岁月了，皇帝一直都把婉儿当着小女孩子一样在看待，当着女儿一样在看待。皇帝轻叹一声，道：“婉儿如斯，朕何以堪。”
武瞾长长地吁息一气，轻言道：“朕原本就是要将这皇位交还他李家的，何故如此苦苦相逼。罢罢罢——”
婉儿于是在那传位圣旨上将大周皇帝的印信加盖整齐，传内侍进来吩咐道：“去将皇帝的传位制书交与宫外等候的张宰相。”
女皇帝忽然发话“等等”，上官婉儿被吓了一跳，还以为女皇帝要反悔，但婉儿看见皇帝从枕边取出一本经卷来，这是女皇帝每晚的睡前读物。女皇帝用颤抖地手将那佛经交到那内侍的手中，吃力地说：“将这经卷一同叫给太子，让他无事的时候好生读读。”内侍接过经卷便出殿去了。
正月二十五日，李显在通天宫正式即位作皇帝。坐龙椅对李显来说并不陌生，，他这已经是第二次当皇帝了，因为早在二十年前他就登基成为了皇帝，还拥有了自己的年号“嗣圣”，但嗣圣元年却只过了36天就被母亲给废了。李显坐在巍峨雄壮的通天宫里，看到宰相张柬之率领群臣在祝贺他成为了皇帝，可李显他却不知道，他这是在作大周的皇帝还是在作大唐的皇帝？李显拿起了御案上的佛经，这是母亲连同退位制书一道让人交给他的。李显翻到了第一页，看到了母亲亲自题写的《开经偈》：
无上甚深微妙法，百千万劫难遭遇。
我今见闻得受持，愿解如来真实义。
李显泪眼婆娑，他将那满殿的群臣看作了迷茫一片。张柬之上前问道：“陛下，依例新皇即位将改元，请陛下赐新年年号。”
李显看了看手中的经卷，用泪眼望着张柬之的满头白发说道：“‘神龙’这年号就很好嘛，不是吗，张爱卿？”张柬之一想，是呀，女皇帝刚一改元“神龙”，真龙再现，大位就回归太子了。皇帝李显沿袭了母亲的“神龙”年号三年后才改变，这在中国的帝王历史中几无别例。
正月二十六日，新皇帝李显率领百官来到迎仙宫恭请女皇帝迁居上阳宫仙居殿。张柬之派遣李湛将军率兵禁卫，实则软禁。被自己的儿子和大臣背叛，女皇帝的心情糟糕透了，她甚至已经无心化妆，加上病势日沉，才过去几天就像是老去了二十年，武瞾白发零乱，面容憔悴。女皇帝在上官婉儿的陪同下被迁出长生殿时，宰相姚元崇（元之）见到女皇帝被肩舆抬出皇宫时伤心得泪流满面，他竟哭出声来。张柬之见姚元崇如此，忙着提醒说：“今天岂是掉泪的时候！若让新皇帝看见了，你会出事的。”姚元崇哭泣着说：“事旧主久也，想到以后再不能相见，臣怎能不悲伤。当日追随诸位杀奸逆，是出于人臣之义。今日挥泪惜别旧君，同样是人臣之义。就算因此获罪，我也心甘情愿也。”后来李显果然小鸡肚肠将姚元崇贬出外放。
正月二十七日，皇帝李显率领百官谒上阳宫，他给母亲上尊号“则天大圣皇帝”。这也是“则天”作为女皇帝称号的出处。新皇帝还规定，每十天来看望一次“则天大圣皇帝”。俗话说，天上无二日，地下无二君。但今日之河山却出现了一个独特的状况，那就是同时并列着两个皇帝。
二月四日，皇帝李显下诏复国号“唐”，封韦氏为韦皇后。
武周王朝正式结束了，李显被后世称为“中兴”之主，尊为唐中宗。社稷宗庙、礼乐官制全部恢复到唐高宗永淳元年（682）以前的旧例。神都洛阳依旧为东都，长安恢复了首都地位。武周发明的新字一并废除。武周的宗庙陵寝也改变制度。反正，武周政令全部更改。但是，神龙政变与历史上任何政变的结局都不一样。虽然逊帝被看管了起来，但逊帝却享受到了无上的荣誉。
李显虽然恢复了李唐江山，但他仍然尊逊位的母亲为“则天大圣皇帝”，并颁发圣旨说他母亲是“聪明睿哲，仁厚爱民”，武周王朝的建立是因为高宗“仙驾不追，逆臣开衅”，没有母亲的拨乱反正，就不能定人之危。由于扬州兵变，才导致武皇大开杀戒。后来母亲登基为皇帝，也是顺天应命之举。武周也并非伪朝，实是“李唐一脉”。武皇也并非篡位者，而是“代掌神器”。女皇帝自己也说李唐社稷是“寄在朕躬”，现在是还皇权与李氏。
皇帝李显诏告天下，说母亲武氏现在是主动逊位，命儿子光复李唐、承祖宗之业。母慈子孝，“在朕躬则为慈母，于士庶即是明君”。都是一家人，和和气气，没有“篡位”之举，也就没有了“政变”之说。母亲不过是代儿子当了几天皇帝，现在是还政给儿子而已。
“大周圣神皇帝”一下变成了“则天大圣皇帝”，“武瞾”依旧还是“武元华”。武氏被迫迁居上阳宫后，她无心装扮，成天不施脂粉，形容憔悴。武氏沉卧病塌，只有去活在对往日辉煌的回忆中。皇帝李显每十天就来看望母亲一次，李显见到了急剧苍老的母亲，连他自己都吓了一跳。李显毕竟是个孝顺的儿子，他忙惊问母亲缘由。武氏泪流满面地说：“我把你从房州接回来，封你为皇太子，就是为了把天下传给你。可恨张柬之等贼贪功，竟然发动兵变，把我害成这等模样。”李显听了不竟也泪如雨下，匍匐于地自称死罪。武氏在过去的生涯里有过多次绝处逢生、反败为胜的战绩，但是这次她再也没有精力和能力去顽强战斗了。她毕竟已经是垂老之人，而且病势日沉，是难以翻身的了。但她刚才说给儿子的那一席话，却为张柬之等将来的覆灭打下了伏笔，这个女人的绝顶智慧不得不让人钦佩。
女皇帝被严实地软禁了起来，看见母亲病老得已经没有了挣扎的力气，做儿子的虽然心痛和愧疚，但李显除了在面对苍老的母亲时会生出一丝怜悯外，一旦回到他自己的宫殿，他就会将白发老母忘了个干净。李显完全沉浸在做君主的喜悦中，现在他终于可以放心大胆地当他的皇帝了。
在武氏生命最后的日子里，她不时想起了她的出生地蜀门利州，想起了利州城西的天台山。在天台山上，有弥勒睡佛，有观音道场，还有日月圣湖。那梵天寺俯瞰着波光粼粼的日月湖，湖水如镜，犹如日月辉映着佛家的空门，那“瞾”的意境就由此而来。她与姐姐元英、妹妹元芳，在母亲的带领下，在那湖边戏水。那利州的天空是多么的明朗，那蜀门的山水是多么的秀丽，那葭萌春茶是多么的香浓啊。这一切却恍然若梦，消失在了天边，消失在了梦里。那西龛古寺的钟声，那千佛崖上的佛光，那梵天上的佛光仙影，终将成梦。武氏望着身边的上官婉儿，她轻声地背诵着《金刚经》里面的偈语——
一切有为法，如梦幻泡影。
如露亦如电，应作如是观。
武氏自感生命行将结束，她便向一直陪在她身边的上官婉儿口授了一道遗制，待上官婉儿在那道遗制上加盖好“则天大圣皇帝”的玉玺后她才放心地闭上了眼睛。遗制为：
其一：去“则天大圣皇帝”帝号，称“则天大圣皇后”；
其二：以李家媳妇、唐高宗李治的皇后身份归葬乾陵；
其三：赦免王皇后、萧淑妃、褚遂良、韩瑗、柳奭之罪，子孙恢复原有姓氏；
其四：复武三思的实封之数，赐魏元忠实封百户；
其五：将在垂拱年间因避其名讳更改了的带“华”字的地名全部恢复旧名，如“太山”依然叫“华山”、“仙掌”依然叫“华阴”、“容城”依然叫“华容”、“亭州”依然叫“华亭”等；
其六：将利州西龛古寺赐名为“皇泽寺”，利州天台山赐名为“天瞾山”。
通过这个“遗制”可以看出，武氏在临终之时头脑还是很清楚的。与其让人在她死后来褫夺她皇帝的称号，还不如趁尚有最后一口气力自己主动去掉皇帝的称号，把自己置于唐高宗皇后的地位。单从这一点来看，武氏的确不简单，因为仅此一条就将未来的政敌逼入绝境，使其立于不败之地。“遗制”的第二条有很多人坚决反对，认为是“以卑动尊”，建议在乾陵旁另择吉壤，别起一陵。但武三思通过韦皇后、上官婉儿两个女人去做皇帝李显的工作，最后李显下诏“准遗制以葬之”。韦皇后虽然吃过不少武氏所赐的苦头，但她不愿意去否定一个女人做皇帝的事实，因为此时的韦皇后早已心生效仿武瞾为帝的欲望了。
王皇后与萧淑妃是武元华在进行人生战斗历程中牺牲掉的第一批敌人，而魏元忠则是被她贬斥的最后一个忠臣。在生命的最后时刻，她原谅了敌人，也宽慰了友人。当魏元忠接到圣旨时，“元忠捧制，感咽涕泗。”
武瞾武元华生命不息，战斗不止，她虽然垂病上阳宫，已经没有了半点还手的力气，但她还是顽强地度过了神龙政变后艰难的三百天，她用尽生命最后的智慧，安排好了后事，维护了自己在死后的荣誉和尊严。这在中国历史上是从来没有过的先例，也绝无后来可以效仿者。
神龙元年（705）十一月二十六日，唐中宗李显正在兴致勃勃地与民同乐观看泼寒戏，忽然一位内臣奔来他的面前，在皇帝的耳边低声说了一句“她死了”。皇帝李显呆了半晌，然后望空长长地出了一口气，然后对身边的皇后韦氏轻轻地说：“她终于死了”。
从正月二十二日张柬之等人发动神龙政变到此整整过去了三百天，曾经纵横一世的则天大圣皇帝武瞾武元华武氏，在洛阳上阳宫仙居殿悄无声息地去世，享年77岁。
神龙二年（706）正月二十一日，被尊称为“应天皇帝”的李显不顾大臣的反对，坚持亲自护送则天皇后的灵柩从东都洛阳返回长安。五月二十八日，则天皇后的灵柩正式归葬乾陵。当乾陵玄宫再度关闭后，参加则天葬礼的所有人都无不痛哭流涕，就连“张柬之党人”都悲伤万状。诗人宋之问悲感交集，写挽歌曰——
象物行周礼，衣冠集汉都。
谁怜事虞舜，下里泣苍梧。
受皇帝李显之命，国子司业崔融撰写了一篇华丽的《则天大圣皇后哀册文》。册文如下——
维神龙元年岁次乙巳十一月丁丑朔二十六日壬寅，大行则天大圣皇后崩於洛阳宫之观象殿，旋殡於集仙殿之西阶，粤二年岁次丙午某月朔日，将迁祔於乾陵，礼也。祖庭火烬，攒宫月晓，云戴黼翣，风牵绛旐，俨天卫之苍苍，邈宸仪之窅窅。哀子嗣皇帝讳，慕切充穷，诚殷遣奠，瞻象服其如在，攀龙车而不见。閟慈范於长陵，戢神晖于前殿。示人轨训，先王典则，爰命史臣，飏言圣德。其词曰：
天生后稷，飞鸟覆翼。天护武王，跃鱼陨航。
施於成康，武子有光。丰沛之疆，河汾之阳。
异气发祥，圣后其昌。穆穆皇皇，作合於唐。
至哉坤德，沈潜刚克。奇相月偃，惠心泉塞。
蘋藻必恭，纮綖是则。训自闺阃，风行邦国。
九庙肃祗，六宫允厘。中外和睦，遐迩清夷。
家道以正，王化之基。皇曰内辅，后其谋咨。
谋咨伊俟，皇用嘉止。亦既顾命，聿怀代已。
圣后谦冲，辞不获已。从宜称制，于斯为美。
仗义当责，忘躯济厄。神器权临，大运匪革。
宗祧永固，寰区奄宅。负扆肃清，垂旒光赫。
洸洸我君，四海无氛。英才远略，鸿业大勋。
雷霆其武，日月其文。洒以甘露，覆之庆云。
制礼作乐，还淳返朴。宗礼明堂，崇儒太学。
四海慕化，九夷禀朔。沈璧大河，泥金中岳。
巍乎成功，翕然向风。乃复明辟，深惟至公。
归闲於大庭之馆，受养於长乐之宫。品汇胥悦，讴歌载隆。鼎祚既穆，璇枢已肃。庶保太和，长介景福。如何靡怙，而降斯酷。后弄孙其未淹，人丧妣其焉速？嗣皇擗摽，列辟扶服。九族号咷，万姓荼毒。呜呼哀哉！
积忧劳而弗悆兮，构氛沴而成灾。逢冰霜之惨烈兮，见草木之凋摧。感大渐之将逝兮，遗惠言而不回。付圣子其得所兮，顾黎元曰念哉。颁宠锡以留诀兮，节礼数以送哀。邈终天而一往兮，复何时而下来？呜呼哀哉！
光阴荏苒兮气序回互，泣尽冬霜兮悲生春露。攒涂云启兮同轨毕赴，湘川未从兮汉茔盖祔。古则礼阙，今也仪具。呜呼哀哉！
夜漏尽兮晨挽发，转相风兮摇画月。厌河洛兮不临，去嵩邙兮飘忽。指咸阳之陵寝，历长安之宫阙。旋六马兮须期，考三黾兮中歇。呜呼哀哉！
出国门兮林邱，览旧迹兮新忧。具物森兮如在，良辰阕兮莫留。当赫曦之盛夏，宛萧瑟之穷秋。山隐隐兮崩裂，水洄洄兮逆流。呜呼哀哉！
挂旌旐於松烟，即宫闱于夜泉。下幽翳兮无日，上穹窿兮盖天。隧路严兮百灵拱，殿垣虚兮万国旋，如有望而不至，怨西陵之茫然。呜呼哀哉！
轶帝皇之高风兮，钦文母之余懿。时来存乎立极，数往归乎配地。何通变之有恒兮，而始终之无愧。惟圣慈之可法，播徽音於后嗣。呜呼哀哉！
崔融以神来之笔，概括了则天大圣皇后武瞾武元华一生的主要事迹，高度评价了她的历史功绩，并深切地表达了李唐朝廷对武瞾的沉痛悼念之情。崔融在《则天皇后挽歌》中写道——
前殿临朝罢，长陵合葬归。
山川不可望，文物尽成非。
阴月霾中道，轩星落太微。
空余天子孝，松上景云飞。
崔融字安成，齐州全节（今山东章丘）人。初应八科制举，皆及第，累补宫门丞、崇文馆学士。李显为太子时，崔融为侍读，兼侍属文，东宫表疏多出其手。崔融为文华美，当时无出其上者。凡朝廷大手笔，多由皇帝手敕，付其完成。崔融感念武氏恩德，在撰写《则天大圣皇后哀册文》时苦思过甚，殚精竭力，几乎穷尽心力和才智，文章写完遂发病而卒。李显因其有侍读之恩，追赠为卫州刺史，谥号“文”。
根据帝后陵寝制度，帝后陵寝前原本是没有立碑之例，但天皇李治去世时，时为天后的武氏破天荒地在丈夫陵前司马道西侧立一碑，还亲自撰写碑文《述圣纪》，由当时的太子李显书丹铭刻碑上，其碑被后人称为“述圣纪碑”。如今则天大圣皇后祔葬乾陵，应天皇帝李显在乾陵司马道东侧为母亲也树立起一通高大的石碑，但石碑上竟不著一字，后人称为“无字碑”，这无异在中国的立碑史上再创新例，且后无人效仿。立无字碑的缘由虽说法各异，但对于武瞾——武元华——武氏这位中国历史上最伟大的女性来说，确是没有更好的文辞来准确地描述她一生的辉煌，立一“无字碑”到是最好的法子。千秋功过任后人评说，亦是武氏的风格和胸襟。
安葬完了母亲，皇帝李显这才真正地长吁了一口气。他望着那高大迤逦的梁山，乾陵以山为陵，这吉壤是当年的风水大师李淳风和袁天纲亲自勘验为天皇天后所选。现在，那个严厉的女人从此将静静地去躺在他丈夫的身边，而他这个大唐的皇帝倒是真正地可以睡个安稳觉了。
由于共过患难，李显对他的皇后韦氏是百依百顺。李显的复位多亏了上官婉儿作内应，要不是当年上官婉儿派人来房州鼓励他夫妻“坚持”，怕是李显早在房州悬梁自尽啦。上官婉儿虽然已经是徐娘半老、人过中年，但风韵犹存，姿色不减，于是李显便将之召进宫闱，拜为“昭容”，成为了皇帝的嫔妃。太平公主在神龙政变中也是出大力的人，李显封妹妹为“镇国太平公主”。张柬之等五人复唐社稷有功，也被封为王。武三思多年以前就与上官婉儿有染，如今通过上官婉儿攀上了韦皇后。韦氏如今再次成为了大唐的皇后，可由于丈夫李显在年轻时常年生活在惊恐之中，那男人的性能力在多年的压抑生活中早就荡然无存，而韦氏的欲望正盛，禁宫之中，这阴阳就失去了平衡。上官婉儿见皇帝根本就不能经那人事，皇后都成摆设，她这个昭容还会有什么作为，于是上官婉儿就将梁王武三思介绍给了韦氏认识。韦氏见了武三思，立即被武三思伟岸的身躯所吸引，那武三思此时在李氏复唐后犹如丧家之犬，正想找个新主人，于是就与大唐的皇后韦氏滚在了锦帐之中，堂堂的梁王竟成了韦氏的面首。
对于韦氏与武三思的淫乱行为，皇帝李显并不在意，反正那活儿他也干不了，让梁王去帮忙干，也没有什么不妥的。何况当年在房州，若不是韦氏的鼓励和安慰，哪有他李显今日的君临天下呢。当年在房州，李显就经常对韦氏发誓，若是再登皇位，韦氏你想干啥就可以干啥，就算身为皇帝去戴顶绿帽子我李显也心甘情愿。这李显说得到也做得到，他甚至可以身着龙袍、头戴帝冠，在韦氏与武三思交欢时在在一旁喊“梁王加油”。至于武三思与皇后、上官昭容在玩双陆游戏的时候，让戴了绿帽子的皇帝帮着数筹码那就更是不再话下。
李唐王朝虽然恢复了江山，但是武氏以女人身份作了皇帝的影子深深刺激着几个野心勃勃的女人。太平公主、韦皇后、安乐公主几乎都同时产生了欲效仿武氏做一回皇帝的美梦来，但是历史再也没有给这些美丽的女性半点登极的机会。