神龙元年（公元705年）正月癸卯日，张柬之、桓彦范、崔玄玮等人率领左右羽林军五百多人急行至玄武门占领宫中战略要地。同时，派李多祚、李湛以及驸马都尉王同皎率人往迎皇太子。

时已至此，李显倒打起退堂鼓了。他隔着门说：“圣躬身体不适，此行怕有惊动。公等且止，待日后再说。”

王同皎急了，说：“先帝以宗社付殿下，却横遭幽废。人神共废，二十三年矣。如今，北门、南牙，诸将士同心协力，诛凶竖，复李氏社稷，希望您速至玄武门，以慰众望。”

李显不答。

左羽林将军李湛高声道：“诸将弃家族性命于不顾，与宰相等同心协力，匡辅社稷，殿下奈何不哀其至诚，忍心置他们于死地。我等微命，诚不足惜，愿殿下自出止之。”

得悉文臣、武将皆出力，李显心中小算盘飞了半天，终于勉强跟随众人，一起往玄武门进发。与附近集结的张柬之等人合军，斩关而入，一直冲到迎仙宫中武则天养病的长生殿。

他们迎面碰见张易之、张昌宗两兄弟，一阵乱刀，两人当时身死。武则天惊问：“谁在作乱？”

“张易之、张昌宗谋反，臣等奉太子令诛杀二人。称兵宫禁，臣等死罪。”李湛回答。

李湛是武则天当皇后的心腹李义府少子。李义府病死于流放地之后，武则天念起昔日旧情，把他一家子又接回京城，优先抚恤。因此，看见李湛如此说，武则天叹气：“爱卿亦是诛易之军将？我待汝父子不薄，何至于是！”

武则天又对李显说：“哦，也有你的份儿，那两个小子既然已经杀掉，你可以回东宫去了。”

桓彦范进前施礼，朗声道：“太子怎能再还东宫，昔天皇以爱子托付陛下，今年岁已长，天意人心，久思李氏。愿陛下传位太子，以顺天人之望！”

武则天看见崔玄玮也一身戎装、手持长剑，沉脸对他说：“别人皆因人而进，惟有爱卿你是朕亲自提拔，也参加此事呀？”

崔玄玮丝毫无愧，回言：“此乃所以报陛下之大德。”

于是，众人连夜派兵逮捕张氏兄弟同党入狱。

中宗即位，复国号为唐，大赦天下。自此，“大周”消失，天下重归李氏。拜皇弟相王李旦为太尉，加太平公主号为镇国太平公主。李唐皇族昔日被杀被废者，子孙皆复宗室属籍，“仍量叙宫爵”。

唐中宗把武则天“徙居”上阳宫后，仍率百官上诣，上太后尊号为“则天大圣皇帝”。病榻缠绵，武则天又拖了近十个月，年底才咽下最后一口气，时年八十二。

“遗制拊庙，归陵，去帝号，称则天大圣皇后。其王（皇后）、萧（淑妃)及褚遂良等子孙亲属当时缘累者，咸令复业。”

二月初四，中宗正式恢复了大唐的国号，武则天建立长达15年的“周”王朝到此结束。旗的颜色也从大红色改回到唐朝原来的黄色。将长安重新定为首都，洛阳去掉了“神都”的名号，还是陪都。