唐睿宗李旦是唐太宗李世民的孙子，唐高宗李治和武则天的儿子。他的“三让天下”，即一让皇位于母后武则天，二让太子位于兄长唐中宗李显，三让皇位于儿子唐玄宗李隆基，开启了中国古代最繁荣的“开元盛世”。
李旦是唐高宗与武则天所生第四子，初名李旭轮，出生不久便被封为殷王，遥领冀州大都督、单于大都护、右金吾卫大将军。他在兄弟中排行最小，因而深受父亲唐高宗的宠爱。李旭轮成年后，谦恭好学，精通书法，对文字训诂方面的学问很有研究。他担任右卫大将军、洛州牧，历封豫王、冀王、相王，并更名为李轮。永淳二年(683年)，李轮又改名为李旦，再次封为豫王。
嗣圣元年(684年)，武则天废皇帝李显为庐陵王，改立李旦为皇帝，并临朝称制，裁决一切政事。她以李旦的名义改年号为文明，册封正妃刘氏为皇后、长子李成器为皇太子。而后，李旦便被软禁在皇宫中，不得预闻政事，开始了傀儡皇帝的生活。他不但不能随意出入宫廷，甚至在皇宫中也不能自由行动。当时，英国公徐敬业在扬州起兵发对武则天。宰相裴炎趁机请武则天还政于李旦，结果被武则天以谋反罪名斩首。武则天派三十万大军镇压扬州叛乱，徐敬业兵败被杀。
垂拱二年(686年)正月，武则天下诏，表示要还政于皇帝。李旦知道这是母后在试探于他，便数次上表，极力推辞，请求母后继续临朝。武则天遂顺水推舟，“接受”了李旦的请求，依旧临朝称制，把持朝政。垂拱四年(688年)，武承嗣将一块刻有“圣母临人，永昌帝业”八字的白石献给武则天，声称是在洛水中发现的。武则天大喜，将白石命名为“宝图”(后改称“天授圣图”)，又加尊号为圣母神皇。李旦作为皇帝，不但无法阻止，还要随武则天亲临洛水，参加“拜洛受图”大典。当时，琅琊王李冲、越王李贞起兵发对武则天，结果都兵败身死。韩王李元嘉、鲁王李灵夔、霍王李元轨、纪王李慎、江都王李绪、黄国公李撰、东莞郡公李融、常乐公主等，或被逼自杀，或斩首市曹，或死于流放途中。李唐宗室几乎被杀戮殆尽。
天授元年(690年)，侍御史傅游艺率关中百姓九百人上表朝廷，请武则天称帝。百官、宗室、外戚、四夷酋长，乃至僧尼、道士，纷纷劝进。李旦迫于形势，也上表请母后称帝，并求赐武姓。是年九月，武则天正式称帝。李旦被降为皇嗣，赐姓武氏，迁居东宫，一切礼仪皆比照皇太子规格。太子李成器则降称皇孙。自此，李旦成为了武氏诸王以及酷吏的攻击目标，开始了艰难的皇嗣生涯。
长寿二年(693年)，武则天的宠婢韦团儿因引诱李旦被拒，怀恨报复，诬告皇嗣妃刘氏、德妃窦氏用巫蛊之术诅咒武则天。武则天将刘妃、窦妃秘密处死，埋在宫中。李旦对于两个妃子的失踪，丝毫不敢提及，在武则天面前也表现得泰然自若，仿佛什么都没有发生过。韦团儿还想加害李旦，结果遭到告发而被处死。不久，尚方监裴匪躬、内常侍范云仙因私下谒见李旦被杀。武则天又剥夺了李旦接见公卿百官的权力。后来，李旦又被诬告谋反，武则天命酷吏来俊臣审理。来俊臣对东宫属官刑讯逼供，让他们“招出”李旦谋反的实情。乐工安金藏当众剖腹，以表明皇嗣没有谋反。武则天深受感动，不再怀疑李旦，命来俊臣停止审理。李旦因此而幸免于难。李旦做了6年天子、8年皇嗣，在这十多年都是故唐王朝大臣效忠的第一旗帜，也被武承嗣、武三思等武氏亲族视为首先要铲除的眼中钉。
李旦内心的苦有多深，我们可以想象。自己同时失去两位贤德的妃子，孩子们则要失去自己的娘亲，有的孩子刚刚一岁多一点，就再也无法看到自己的母亲了。但是有什么办法呢?作为皇嗣，作为皇子，他无法保护自己的家人。第二天武则天见到李旦时，李旦照样和往常一样，既没有向母亲要自己的妃子，也没有任何的责问，而是给母亲讲了一些养生之道，讲了自己在书法、文字上的研究心得。弄的武则天觉得自己的这个儿子是深不可测。她有点害怕了这个皇嗣。
武承嗣对李旦的迫害，武则天是知道的，她已经有点犹豫了。而武则天不立武姓为太子的关键还是狄仁杰。圣历元年(698年)，武则天在狄仁杰、王方庆等大臣的劝说下，决定将政权归还给李氏。她命人前往房州，将庐陵王李显接回洛阳。李旦数次称病不朝，请求将储君之位让于李显。是年九月，武则天复立李显为皇太子。
圣历二年(699年)，李旦被复封为相王，兼领太子右卫率，后又遥领安北大都护。当时，武则天为了调解李氏与武氏的矛盾，召集两族子弟，在明堂盟誓，要两族和睦共处。李旦作为李氏代表，与李显、太平公主一同参与了盟誓。
神龙元年(705年)，宰相张柬之、崔玄暐等人发动神龙政变，诛杀武则天的面首张易之、张昌宗，逼武则天禅位于李显，是为唐中宗。李显觉得自己抢了弟弟的皇位，欲立李旦为“皇太弟”，受到李显的韦皇后的百般阻挠，李旦害怕再遭杀身之祸，坚决辞让。景龙四年(710年)六月，唐中宗驾崩。公元710年，唐中宗李显去世不久，其子李重茂即位，临淄王李隆基和镇国太平公主联手，联合禁军万骑中的心腹发动“唐隆政变”，杀死韦后、安乐公主，不久又废少帝李重茂，拥立自己的父亲相王李旦复位，是为唐睿宗。中宗之子谯王李重福不满起兵，亦被杀。
六月二十四日，李旦在太极殿登基，第二次即位为帝。他登上承天门，宣布大赦天下，改元景云，复封李重茂为温王。当时，李隆基建有大功，而李成器则是嫡长子，都有被立为太子的资格。李旦为此犹豫不决。李成器以“国家安则先嫡长，国家危则先有功”为由，主动辞让太子之位。刘幽求等政变功臣也大都支持李隆基。李旦遂立李隆基为皇太子。