天授元年(690年)，武则天宣布改唐为周，自立为帝，定洛阳为都，称“神都”，建立武周，正式开始其十五年的帝王生涯。为了夺取权力和巩固统治，武则天肆杀唐宗室成员，兴起“酷吏政治”，杀了一大批能征惯战的宿将名帅和反对她的朝中大臣，其手段之狠辣，甚至连自己的子女也不放过。武则天和唐高宗李治共育有四子二女，在母亲称帝的道路上，这几个子女的下场也是各不相同，每天生活在恐惧无望之中，避免自己成为武则天权力之路上的绊脚石。
长女：安定思公主，唐高宗李治与武则天的长女，早殇，生于永徽五年(654年)或为武则天所杀。为了夺得皇后之位，武则天在生下女儿后将其掐死并嫁祸给来探望公主的王皇后，她的死亡使得高宗李治对结发妻子王皇后恨之入骨并间接导致了后来的废后事件。《新唐书》和《资治通鉴》均提出武则天自己才是杀害亲生女儿的凶手。麟德元年(664年)追封安定公主，谥号思，其卤簿鼓吹及供葬所须，等同亲王的等级，于德业寺迁于崇敬寺。
长子：孝敬皇帝李弘，唐高宗李治第五子，武则天长子，系高宗时期所立的第二位太子(原太子李忠被废死)，永徽三年(652年)出生，显庆元年(656年)被立为皇太子，自幼孝顺仁德，为太子后体恤民情，仁孝谦谨，礼接士大夫，中外属心，并为两个获罪的姐姐求情，深得高宗宠爱。后期高宗虑及身体不支，有提前禅位给太子之意。但当时的武则天政治得意，李弘因此成为了其掌权的障碍。上元二年(675年)，李弘随帝后出行洛阳，猝死于合璧宫绮云殿，年仅二十三岁，死因颇受争议，《新唐书》和《唐会要》记载了李弘可能被武则天鸩杀(即毒杀)。高宗为此悲痛不已，破例追赠太子李弘为皇帝，谥号“孝敬”，以天子礼仪葬于恭陵。
次子：章怀太子李贤，字明允，唐高宗李治第六子，武则天次子，系高宗朝所立的第三位太子，永徽五年十二月(655年1月)出生，自幼得到良好教育，长大后容貌俊秀，举止端庄，才思敏捷，深得父皇喜爱，不久封潞王。上元二年(675年)，太子李弘猝死，李贤继立为太子，为太子期间多次监国，得到朝野内外称赞。但好景不长，调露二年(680年)，武后派人揭发太子阴谋，在东宫马房里搜出数百具铠甲，被定为谋反凭证，李贤因谋逆罪被废为庶人，流放巴州。文明元年(684年)，武则天遣酷吏丘神勣至巴州拘禁李贤，逼令自尽，终年二十九岁。景云二年(711年)，唐睿宗追加李贤为皇太子，谥号“章怀”，与太子妃房氏合葬于今章怀太子墓。
次女：太平公主，为唐高宗李治与武则天的小女儿，唐中宗和唐睿宗的妹妹，生平极受父母兄长尤其是其母武则天的宠爱，权倾一时。生于665年(麟德二年)，是高宗和武后的最后一名子女，武则天以其类己，又对帝位少有威胁，对其特加宠爱。公元681年，太平公主先嫁城阳公主的二儿子薛绍，但薛绍后因谋反之罪饿死狱中。后嫁开府仪同三司、定王武攸暨，太平公主与武攸暨生二男一女。太平公主“喜权势”，武则天认为她长相，性格都像自己，常与之商议政事。公元705年(神龙元年)，李显复位之后，太平公主逐渐走到幕前，积极参与政治，受封镇国太平公主，开府，封五千户。景云元年(710年)，相王李旦即位后，为争夺权势，与太子李隆基不和，李隆基以左右羽林军和左右万骑军将太平公主及其党羽一网打尽，赐死太平公主于家中，时年四十八岁。
三子：唐中宗李显，原名李哲，唐朝第四位皇帝，武则天第三子。683年至684年、705年至710年两度在位。显庆元年(656年)出生，初封周王，后改封英王。章怀太子李贤被废后，李显被立为皇太子。弘道元年(683年)即皇帝位，武后临朝称制。光宅元年(684年)，被废为庐陵王先后迁于均州、房州等地软禁，于居所度日如年，常恐遭到毒害。神龙元年(705年)张柬之和桓彦范、敬晖等大臣发动神龙政变，逼病重的武则天让位，李显复位。仅仅五年后的景龙四年(710年)五月，韦皇后与安乐公主在汤饼中下毒将中宗毒死(或为病逝)，时年五十五岁。
四子：唐睿宗李旦，初名李旭轮、李轮，唐朝第五位皇帝，武则天第四子，唐中宗同母弟，是武则天子女中唯一一个得以善终的人。年历封殷王、冀王、相王、豫王，于嗣圣元年(684年)被立为皇帝，但仅是母亲武则天的傀儡。他在武周建立后，被降为皇嗣，后复封为相王，参与神龙政变。景云元年(710年)，中宗李显驾崩，相王旦三子临淄王李隆基以兵诛韦后、安乐公主并诸韦、武等，奉其父相王旦复位，是为唐睿宗。先天元年(712年)，睿宗李旦禅位于太子李隆基，退为太上皇。开元四年(716年)病逝，庙号睿宗，谥号为玄真大圣大兴孝皇帝，葬于桥陵。李旦前后两次登基，共在位八年余，但真正掌权仅有两年，称太上皇四年。