在武則天稱帝前，李旦曾當過大唐名義上的天子，是為睿宗，只是毫無實權，“政事決于太后”。好在李旦寬厚恭謹，安恬好讓，也不介意。武則天稱帝后，降李旦為皇嗣。李旦帶著一家人搬出大明宮，單獨開府置官屬。每月初一、十五，李旦一家都要前往朝堂拜見武則天，其中以李隆基的車騎最為嚴整，引人矚目。金吾將軍是武則天侄子武懿宗當時負責宮廷禁衛，每每欲折李隆基之威，一次故意不準李隆基在宮中通過。李隆基大聲責罵道：“吾家朝堂，干汝何事？敢迫吾騎從！”這時候，李隆基才七歲。武則天聽說后，覺得這孩子很不平常。可惜在武則天的高壓下，李氏宗室朝不保夕，就連她的親生兒子也是如此，不久后，更大的災禍便降臨到李旦一家人身上。
長壽二年（693年）正月，武則天在萬象神宮舉行隆重的祭祀活動。儀式結束后，李旦正妃劉氏和德妃竇氏一起進宮，向武則天賀年。武則天微微露出一點笑容，簡單地問了兩句話，就命她倆退了出去。侍從們在宮外等了好久，一直不見兩位妃子出來，詢問宮人，也沒人知道劉、竇二人去了哪里。侍從們只得回去向李旦稟報。李旦一直等到天黑，仍然不見兩位妃子的影子。他通宵未眠，天一亮就帶了一些人進宮，去武則天接受二妃朝賀的嘉豫殿尋找。但是武則天派人攔住太子，命內侍傳話說：“兩位妃子早已離開嘉豫殿，以后不曾來過，請太子出宮去尋找。”李旦只得退出。
太子妃劉氏是刑部尚書劉德威孫女，父親劉延景曾任陜州刺史。劉氏以宮女身份入侍李旦，不久即生下長子李成器，后改名李憲。文明元年（684年），李旦即位為睿宗，劉妃則被冊為皇后。不久，睿宗讓位于母親武則天，還稱太子，劉氏仍為太子妃。
竇妃則出身高貴，為唐太宗生母竇氏堂兄竇杭曾孫女，祖母則是唐高祖之女襄陽公主。李旦當相王時，竇氏以宮女身份進府，不久，即因德容兼備受到李旦的寵愛，生下李隆基及兩個女兒。竇氏離奇失蹤時，兩個女兒都還未諳世事。
時間一天天地過去了，劉、竇二妃音信全無。李旦逐漸明白，二妃多半已經遭了毒手。兇手不是別人，正是自己那熱衷于權力的母后。武則天不動聲色地處死兩位無辜的妃子，目的就是為了警告他。盡管悲憤不已，李旦還是告誡自己：不管如何悲憤，都不能將怨恨流露出來。他還嚴禁東宮任何人談論這件事情，要求幾個兒子也都保持沉默，保持平靜。兩位妃子就這樣莫名其妙地被害死，連尸體都沒有下落。
后來人們才逐漸知道真相，彼時武則天為將來把皇位傳給武氏還是李氏而猶豫不決，而李旦一直戴著太子的頭銜。武則天侄子武承嗣為了奪取皇太子位，千方百計想害死李旦，他事先做好兩個木人，刻上武則天姓名，釘上釘子，分別放在劉、竇二妃的床下，再買通武則天心腹寵婢團兒，由團兒出面向武則天誣告，說二妃同謀，正施行法術詛咒皇上。第二天，劉、竇二妃進宮朝賀后，便離奇地失蹤了。武則天殺死二妃后，還派人暗中觀察李旦，見他一直沒有表現出異樣，才放下心來。
武承嗣一計不成，仍不甘心，還想將太子李旦置于死地。他再次指使團兒去向武則天進讒，說李旦自二妃失蹤之后，疑是皇上所殺，表面上裝作不經意，實際上心懷怨怒，圖謀報復。武則天信以為真，命有名的酷吏來俊臣審理此案。來俊臣最擅長株連無辜，立即把太子李旦全家老少、連同侍役下人等統統抓起來，施以嚴刑拷打。下人們起初還替太子李旦喊冤，后來禁不起酷刑摧殘，只得胡亂招供畫押。
本來太子李旦一家包括李隆基已難逃此厄，但事情突然起了戲劇性的變化。來俊臣取得不利于太子李旦的口供后，得意洋洋，正準備退堂，忽有人闖入公堂，大聲叫道：“大堂之上，嚴刑相逼，什么口供取不到？太子并未造反，為何誣陷他？我是一名樂工，本不愿干預此事，但事關國家社稷，怎能不辨個明白？我愿剖心表明心跡！”說完從懷中掏出匕首，撕開自己的衣服，照著胸口用力一劃，立時鮮血噴涌，昏倒在地。
事出突然，來俊臣也亂了方寸，親自走下堂來——只見那人胸膛已被劃開一道長口子，五臟六腑都露了出來。再探摸他口鼻，尚有一絲氣息。來俊臣一時呆住，不知道該如何處理。
這慘烈一幕剛好被武則天派來的使者看見。使者回報后，武則天聽說有人當堂剖心呼冤，大為震動，命御醫全力救活自剖之人。御醫先將這人的五臟放回原處，再用桑皮線縫好創口，涂上藥。
直到第二天天亮，這人才勉強睜開眼睛，但無力開口說話。御醫便用人參湯灌入他口中，助他提氣。到午后，這人完全清醒過來。武則天親去探望，詢問他姓名來歷。這人答道：“臣名安金藏，長安人氏，系太常寺樂工。”然后說了一通太子無辜的話。武則天聽了黯然神傷，說道：“我自己的兒子我尚不知他好壞，連累了你，真是忠心可鑒！”讓安金藏安心靜養。武則天回到宮中，當日便下詔：“立即停止追查，將太子左右家臣、侍役盡行釋放！”一場即將釀成的大獄，便因為安金藏的義舉而意外平息。
但從此之后，李旦“止于宮中朝謁，不出外朝”，“公卿以下皆不得見”。李旦、李隆基父子實際都被幽閉宮中，完全喪失了行動自由。年不及九歲的李隆基因失去了親生母親，為竇德妃妹妹所撫養。直到武周晚期，武則天下令迎回第三子李顯，立為皇太子。李旦遂辭去太子位，復為相王，全家人這才結束了幽禁深宮的生活，搬到洛陽積善坊相王府居住。
這一段不見天日的經歷對李旦父子影響都相當大：李旦養成了謹小慎微、淡泊自守的個性；李隆基則因少小失母，隱忍深沉，但他一心要主宰自己的命運，不再被命運所驅使，于是他亦暗中窺測政治權力，并付諸實際行動。能與韋皇后一黨爭權的“第三方勢力”，準確地說，并不是相王李旦，而是李旦第三子李隆基。
李隆基彼時已被外放為潞州別駕，但他找借口回到京城后，長期滯留不歸。因其只是個地位卑微的庶子，又整天忙著吃喝玩樂，行事低調，韋后一黨也未如何將他放在眼里。中宗死后，韋皇后命左監門大將軍兼內侍薛思簡率五百人馬弛赴均州，以防范中宗長子李重福。足見在韋皇后心中，對皇帝寶座威脅最大的是中宗的親生兒子，而不是淡泊名利的相王李旦，當然更不會是相王的兒子。殊不料李隆基花天酒地只是障眼法，他手下人根本沒閑著，其心腹家奴王毛仲精明強干，暗中交結羽林軍精銳萬騎將領，不惜財物，為此掌握了部分最關鍵的禁軍。更重要的是，李隆基與太平公主之子薛崇簡是至交好友，薛崇簡居中牽線，姑侄兩方為對付韋氏一黨、保住李氏皇族利益，迅速結為同盟。
景龍四年（710年）六月四日，中宗死后第三日，中宗棺木被移到太極殿，召集百官正式發喪，韋皇后臨朝攝政，大赦天下，改元唐隆。又進相王李旦為太尉，雍王李守禮為豳王，韋后從父兄韋溫總知內外守捉兵馬事。六月五日，皇太子李重茂即皇帝位，尊韋皇后為皇太后，仍知政事。
局面仍未就此平定下來。中宗上臺后，并無任何建樹，反而大力庇護武氏集團，殘酷誅殺匡復唐室有功的五王，人民普遍對其失望。昔日武則天之種種殘酷統治的陰影還未從民眾心中完全散去，而今韋后挾持中宗少子弄權，與昔日武則天臨朝聽制并無分別，是以京師人心浮動，到處彌漫著不滿情緒。韋后也意識到這一點，急召宰相宗楚客商議對策。宗楚客建議派兵誅殺相王李旦，如此便可絕人望。
兵部侍郎崔日用本是宗楚客心腹，得知韋后同意宗楚客調兵鏟除相王和太平公主勢力后，認為此舉不合倫理，必將引發大亂。他為自保，立即將韋黨計劃告訴了相王最有才干的兒子李隆基，勸其先發制人。李隆基見事態緊急，也不稟報父王，只連夜趕去太平公主府中，對太平公主道：“如今事已危急，時不我待，若姑姑再猶豫，大家都死無葬身之地。”
太平公主聽了勃然大怒，決定支持李隆基聯絡羽林軍重要將領，發動兵變。太平公主還命兒子薛崇簡從旁相助，去說服西京御苑總監鐘紹京做內應。
有人認為應當稟知相王李旦。李隆基道：“我輩以此報國，事成歸福相王，不成則以身殉，決不連累相王。今往稟知，若王聽從，則將使王冒危險；若王不從，則將敗我輩大事。”堅持不肯稟報。
其實一旦事敗，不可能不牽累相王，這不過是李隆基的托辭——一是怕相王顧念親情，手下容情；二來他對這次政變極有把握，希冀獨占首功。只有如此，他這個庶子才能撈到足夠大的政治資本。
景龍四年（710年）六月二十日，即中宗死后的第十八天，夜幕降臨時分，李隆基帶著幾十名心腹豪杰，自御苑總監鐘紹京管轄的南苑潛入羽林營。羽林萬騎果毅都尉葛福順、陳玄禮、李仙鳧等早已是李隆基心腹，暗中接應。李隆基一舉將羽林將軍韋播、高嵩殺死，提著兩顆人頭向羽林營全體將士示眾，并宣布道：“韋氏鴆殺先帝，妄想篡國，當共誅諸韋及逆臣賊子，為先帝報仇。”
韋氏一黨不得人心，李隆基一番話，引起了羽林軍士中大部分人的共鳴，表示愿意聽從調遣，支持李隆基發動兵變。于是，眾人一起涌出軍營，兵分兩路，一路攻玄德門，一路攻白獸門。幾路人馬在凌煙閣前會合后，一齊殺向太極殿。
正在睡夢中的韋后聞變后從床上驚起，披發跣足逃出太極殿，想逃到飛騎營避難，半路遇到亂兵，立時便被殺死。將士們割下她的首級獻給了李隆基。安樂公主正照鏡畫眉，被萬騎營將士闖入斬首。禁衛宮中的諸韋及韋后親信，全部被當場殺死。因此時韋后已改年號唐隆，史稱“唐隆之變”。
上官婉兒聞知事變后，立即見風使舵，主動帶領宮人執燭迎接李隆基。她先遇到李隆基心腹劉幽求，便出示當日與太平公主草擬遺詔，表明自己是站在相王一方。劉幽求留她不殺，將她帶到李隆基面前，不想李隆基立命人將其斬殺。一代才女，就此殞命，死時四十六歲[48]。
羽林軍大殺了一夜，到天亮時，終于肅清了皇宮。李隆基又下令緊閉宮門和長安城門，分派萬騎搜捕諸韋親黨，盡斬不饒。等到大事已定，這才出宮見父親李旦，叩頭謝不先稟之罪。李旦老淚縱橫，道：“宗社不亡，都虧了你！”父子又相抱而泣。
六月二十三日，太平公主親到相王府，稱少帝李重茂請讓位于相王李旦，李旦固辭不成，只得應允。
六月二十四日，少帝李重茂照例出視早朝，登太極殿，相王李旦則站立在中宗棺柩旁。群臣面面相覷，不知道該如何應對。
這時候，太平公主走進大殿，大聲說道：“嗣君準備讓位給叔父，各位大臣以為如何？”
大臣中有人事先早已與太平公主通氣，立即大聲贊成，說理應立長君，群臣自然一片附和聲。
太平公主走到李重茂面前高聲說道：“天下之心已歸相王，這已經不是你這小孩子的座位了，快快下來吧。”
李重茂木然呆著，不知所措。太平公主卻不由分說，走上前去，親自動手，強行將少帝李重茂從皇帝寶座上拉了下來。此時，距離他初登皇位僅僅十六天。相王李旦順理成章地走上皇位坐下，恢復帝位，即為唐睿宗。太平公主的果敢性格由此可見一斑。她與母親武則天相同的果斷性格和對權勢的熱烈渴望也注定了日后必定要與一樣精明能干的李隆基掀起激烈的沖突。
李重茂被拉下皇位后不知該如何應變，只能流著眼淚走到下首站著，隨即被降封為溫王，又改封楚王，史稱殤帝，又稱少帝。
不久，李重茂兄長譙王李重福不服相王繼位，在洛陽起兵，自行稱帝，并封李重茂為皇太弟。李重福未能按照預定計劃占據東都，很快兵敗身死。處于軟禁中的李重茂雖對兄長兵變一事毫不知情，仍然受到牽連，被徙為外州刺史，并以御林軍嚴加看管。
睿宗復位后，依舊不忘十七年前愛妃離奇失蹤一事，下令將劉妃和竇德妃失蹤之所嘉豫殿全部挖掘了一遍，卻始終未發現兩位妃子的遺骸或任何蛛絲馬跡。無奈之下，睿宗只得在洛陽南郊建造了兩座空陵，并追贈劉氏為肅明皇后，竇氏為昭成順圣皇后。
中宗在位之時，韋皇后已明目張膽地擴張勢力，將諸韋及親信安插在要害部門，因而中宗死時，韋后集團已極為強勢，難以輕易撼動。李隆基親臨險境，獨勘大難，發動兵變，一夜之間便翦除掉韋后集團，可謂英明果斷，充分把握了時機，亦由此立下大功。睿宗即位后，即封他為平王，拜殿中監同中書門下三品。然在立太子問題上，睿宗一度猶豫，以李成器有嫡長子身份，而庶子李隆基有平韋氏大功，意久不決。
還是李成器自己堅決推讓，諫道：“國家安則先嫡長，國家危則先有功，茍違其宜，四海失望。臣死不敢居平王之上。”
大臣亦多言李隆基功大宜立，涕泣固請者累日。劉幽求道：“臣聞除天下之禍者，當享天下之福。平王拯社稷之危，求君親之難，論功莫大，語德最賢，無可疑者。”
睿宗這才下定決心，立李隆基為皇太子。誅滅韋后親黨一舉將李隆基推至皇權巔峰位置，風頭一時無二。然而，他一踏上政治舞臺，便處在了權力斗爭的旋渦之中。