神龙元年（705年）正月，武则天病笃，卧床不起，只要宠臣张易之、张昌宗兄弟侍侧。宰相张柬之、崔玄暐与大臣敬晖、桓彦范、袁恕己等，交结禁军管辖李多祚，佯称张易之、张昌宗兄弟谋反，于是策动叛乱，率禁军五百余人，冲进宫中，杀死二张兄弟，随即包抄武则天寝宫，要求武则天退位，史称神龙革命。
武则天被迫禅让帝位与太子李显。李显上尊号为“则天大圣皇帝”，武周一朝完毕，唐朝复辟，百官、旗号、服色、文字等皆复旧造，恢复以神都为东都。
神龙元年夏历十一月二十六日（705年12月16日），武则天在上阳宫病死往世，享年82岁，遗诏省往帝号，称”则天大圣皇后“。 神龙二年（706年）蒲月，与高宗合葬乾陵。
武则天身后由他儿子李显负责以“皇后礼”安放人下葬
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