从会昌二年(842)十月起，武宗下令凡违反佛教戒律的僧侣必须还俗，并没收其财产。此后，武宗陆续下令限制佛寺的僧侣人数，不得私自剃度，限制僧侣蓄养奴婢的数量，很多寺院被拆毁，大量的僧侣被强迫还俗。会昌四年(844)二月，武宗降旨“不许供养佛牙”，同时规定：代州五台山及泗州普光寺、终南山五台寺、凤翔府法门寺等有佛指骨之处，严禁供养和瞻仰，如有一人送一钱者，背杖二十;若是僧尼在这些地方受一钱施舍者，背杖二十。
到会昌五年(845)，又开始了更大规模的灭佛。他下令僧侣40岁以下者全部还俗，不久又规定为50岁以下，很快连50岁以上的如果没有祠部的度牒也要还俗，就连天竺和日本来的求法僧人也被强迫还俗。日本圆仁和尚在他写的《入唐求法巡礼行记》中详细记录了这次“法难”的情况。 根据武宗的旨意，这年秋七月裁并天下佛寺。天下各地上州留寺一所，若是寺院破落不堪，便一律废毁;下州寺院全部拆废。长安和洛阳开始允许保留10寺，每寺僧10人。后来又规定各留两寺，每寺留僧30人。京师左街留慈恩寺和荐福寺，右街留西明寺和庄严寺。天下各地拆废寺院和铜像、钟磬，所得金、银、铜一律交付盐铁使铸钱，铁则交付本州铸为农器，还俗僧侣各自放归本籍充作国家的纳税户。
如是外国人，送还本处收管。武宗这次大规模的灭佛，天下一共拆除寺庙4600余所，拆招提、兰若4万余所，僧尼26万余人还俗成为国家的两税户，没收寺院所拥有的膏腴上田数千万顷，没收奴婢为两税户15万人，另外还强制大秦穆护、祆3000余人还俗。
武宗灭佛沉重打击了寺院经济，增加了政府的纳税人口，扩大了国家的经济来源。在“废佛”的过程中，对其它外来的四教：祆教、摩尼教、景教和回教，也都采取了相应的废除手段。凡国中所有的大秦寺(景教)，摩尼寺，一并撤毁;斥逐回纥教徒，多半道死;京城女摩尼七十人，无从栖身，统统自尽;景僧，祆僧二千余人，并放还俗。
武宗灭佛的原因可能有多种。主要原因是当时佛教的势力非常强大，唐武宗在他的旨意中说，佛教寺院的规模比皇宫还要大，十分天下财，而佛有七八，寺院不纳税，对国家财务是一个重大损失。同时僧人过多亦会影响生产活动，造成田荒民饥等后果，影响国家稳定。另一可能是唐武宗本人更加信奉道教，因此打击佛教。由于毁佛成功，从而扩大了唐朝政府的税源，巩固了中央集权。