武则天与李世民有过一段恋情。唐太宗李世民听说她容貌姣好，举止端庄，召她入宫，封她为才子五品，赐她“武媚”称号，后人谥号她为武媚娘。然而，武则天并没有得到李世民的青睐，她当了十二年的才子，地位始终没有提高。然而，在李世民重病期间，武则天和太子李治开始确立关系。
武则天（后自名武瞾）为唐朝开国功臣武士彟次女，母亲杨氏（出身隋朝皇室，父亲为隋朝观德王杨雄之弟、遂宁公杨达），祖籍并州文水县（今山西省吕梁市文水县）。武则天于武德七年（624年）生于利州（今四川广元），一说生于长安（今陕西西安），还有洛阳说。有异母兄长武元庆、武元爽，另有同母姐妹两人，一位是韩国夫人武顺（史书称武顺为其姐，《武顺墓志》称其妹），另一位是郭夫人。
贞观十一年（637年）十一月，唐太宗驾幸洛阳宫，听说十四岁的武则天“容止美”，遂召她入宫，封为五品才人，赐号“武媚”。武则天入宫前，向寡居的母亲杨氏告别时说：“侍奉的圣明天子，岂知非福？为何还要哭哭啼啼、作儿女之态呢？”
对于李世民在位时期武则天在宫中的生活，史书并没有详细的描述，仅见武则天在晚年时回忆自己为李世民驯马一事。李世民有马名叫狮子骢，肥壮任性，没有人能驯服它。武则天当时侍奉在侧，对李世民说：”我能制服它，但需要有三件东西：一是铁鞭，二是铁棍，三是匕首。用铁鞭抽打它，不服，则用铁棍敲击它的脑袋，又不服，则用匕首割断它的喉管。“李世民听后，颇为夸赞武则天的志气。但武则天并未得到李世民的宠爱，做了十二年的才人，地位始终没有得到提高。但在李世民病重期间，武则天和太子李治开始建立了感情。
贞观二十三年（649年），李世民驾崩，武则天依例与部分没有子女的嫔妃们一起入长安感业寺为尼，但她与新即位的高宗李治一直藕断丝连。永徽元年（650年）五月，李治在为祭奠李世民周年忌日而入感业寺进香时，又与武则天相遇。两人相认，并互诉离别后的思念之情。因无子而失宠的王皇后看在眼里，便主动向李治请求将武则天纳入宫中，企图以此打击她的情敌萧淑妃。李治早有此意，当即应允。永徽二年（651年）五月，李治的孝服期已满，武则天便再度入宫。
显庆四年（659年）四月，武则天与李治达成共识：将长孙无忌、于志宁、韩瑗、来济等人削职免官，贬出京师。至此，李治基本实现了君主集权。“废王立武”事件沉重打击了关陇集团，自魏晋南北朝以来皇权不振的情况被改变，对中国历史产生了非常大的影响。
证圣元年（695年）正月一日，武则天加号“慈氏越古金轮圣神皇帝”。十六日，薛怀义因失宠而密烧天堂，延及明堂，致使二堂俱毁 ，她遂下诏重建明堂。二月，去“慈氏越古”之号。四月，天枢建成，柱身碑刻百官及四夷酋长名，武则天亲题“大周万国颂德天枢”。