公元69O年，武則天認爲親臨帝位的條件成熟，先借佛僧法明之口，廣造輿論：“武后爲彌勒佛轉生，當代唐爲天子。”接着又一手導演了，以唐睿宗爲首的六萬臣民上表勸進，請改國號的壯舉。至此，水到渠成，則天武后在“上尊天示”、“順從衆議”的“萬歲”聲中，登臨大寶，實現了夢寐以求的夙願，改唐爲“周”，自號“聖神皇帝”。這年，她已是67歲的高齡。
如果說，武則天在稱帝前三十餘年參政執政的政治生涯中，已顯示出驚人的政治謀略和手段。那麼，在稱帝之後的十餘年中，則更充分地顯示了她在用人、處事、治國等各個方面傑出的政治才能和政治家的氣魄。
則天稱帝后，更重視人才的選拔和使用。她認爲“九域之廣，豈一人之強化，必佇才能，共成羽翼”。凡能“安邦國”、“定邊疆”的人才，她不計門第，不拘資格，一律量才使用。爲了廣攬人才，她發展和完善了隋以來的科舉制度，放手招賢，允許自舉爲官、試官，並設立員外官。此外，她還首創了殿試和武舉制度，爲更多更廣地發現人才，蒐羅人才創造了有利的條件。比如，中唐名將郭子儀，就是“自武舉異等出”。這樣，在她施政的年代裏，始終有一批“文似仁杰”，“武類休武”的能臣干將爲其效命，有力地維護着武周的政權。
對於農業生產，則天也非常重視。她說：“建國之本，必在務農”，“務農則田墾，田墾則粟多，粟多則人富”。她規定，能使“田疇墾闢，家有餘糧”的地方官升任;“爲政苛濫，戶口流移”的“輕者貶官，甚至非時解替”。這樣，在她執政的年代裏，農業和手工業都得到較大的發展。人口不斷增加。據當時統計，永徽時全國戶數爲38O萬戶，到則天臨終的神龍元年，漸增爲6i5萬戶，幾乎增長一倍。僅此一點即可看出這一時期的農業經濟發展情況。
在抗擊外來人侵，保護邊境安寧，改善相鄰各國的關係方面，則天施政時期也做了很多努力。對吐蕃貴族的入侵和騷擾，則天給予堅決的抵禦和反擊。長壽二年(692年)她派大將王孝傑擊敗吐蕃，收復安西四鎮，復置安西都護府於龜茲。之後，又在庭州設置北庭都護府，鞏固西北邊防，打通了一度中斷的通向中亞地區的“絲綢之路”。
在她施政的年代裏，堅持邊軍屯田的政策。天授年間，婁師德檢校豐州都督“屯田積穀數百萬，兵以饒給”。大足元年(701年)，郭元振任涼州都督，堅持屯田五年，“軍糧可支數十年”。武氏的這種大範圍的長期屯田。對邊區開發、減輕人民轉輸之勞，以及鞏固邊防都有着積極的作用。
當然，在武則天掌權近半個世紀的較長時期內，也有很多過失。她重用酷吏，獎勵告密。使不少污吏橫行一時。他們刑訊逼供，濫殺無辜，誣陷於人，使不少文臣武將蒙受不白之冤。雖然對武周政權的鞏固起過一些作用，但是，搞的統治集團內部矛盾激化，人人自危，必然影響國家的治理和生產的發展。
她放手選宮，使官僚集團急劇。增大，官僚機構膨脹，必然要加重人民的負擔。她晚年好大喜功，生活奢靡，耗費大量財資和勞力。這都不同程度影響和延緩了生產力的發展。不過，這些錯誤和過失，畢竟是武則天政治生涯中的支流。
她作爲中國歷史上唯一的女皇帝，能夠排除萬難，在統治長達半個世紀的年代，形成強有力的中央集權，社會安定，經濟發展，上承“貞觀之治”，下啓“開元盛世”，革除時弊，發展生產，完善科舉，破除門閥觀念，不拘一格任用賢才，順應歷史潮流，大刀闊斧改革的歷史功績相比，難以同日而語。她的歷史功過，恰如她給自己立下的那塊“元字碑”一樣，只能由歷史去作出評論和判斷。
由於則天武后處理政務有章有法，不似高宗久諉不決，甚爲羣臣敬服。高宗雖厭其獨行獨斷，許多國家大事又不能不倚重她。這樣，就使武后逐漸從幕後走向前臺，竟與高宗同臨紫殿，一起接受羣臣朝拜。上元元年(674年)，高宗號天皇，皇后號天后，天下人謂之“二聖”。自此，高宗形同虛設，唐朝權柄，盡在武后則天掌握之中
