天授元年(690年)九月初九，67歲的武則天在6萬民眾與官員的擁護下登上皇帝寶座，改國號為周，改元天授，但仍以李旦為皇嗣。歷史上將武則天的周朝叫做武周。武則天稱帝後，經過兩年整頓，消除了政敵，殺掉了大部分酷吏，內政鞏固，令行禁止。自唐高宗病故，武則天壹直忙於宮廷鬥爭，西邊與北邊吐善、突厥出兵侵擾，無力抗擊，故安西四鎮失守。武則天在整頓之後，立即著手恢復她與唐高宗打下的疆域。長壽元年(692年)九月，派王孝傑與阿史那忠節率軍出征西北。十月二十五日，王孝傑大破吐善，收復龜茲、疏勒、於闐、碎葉安西四鎮，設安西都護府於龜茲。在群臣壹致反對的情況下，武則天毅然加派安西四鎮成兵3萬。這壹措施使安西四鎮從此安定，直到唐玄宗時再無反復。
武則天的邊疆政策是降則撫之，叛則討之，堅決反對各民族之間的侵擾。在武則天民族政策的感召下：長壽元年(692年)二月，吐蕃、黨項部落萬余人歸降；三月初五，天竺國遣使朝貢；五月，吐蕃酋長曷蘇率部請歸降；六月，別部酋長咎捶率羌蠻8000余人歸降。聖歷二年(699年)四月，吐蕃贊婆率所部千余人歸降。
收復安西四鎮之後，武周王朝對外戰爭的目標主要是北方的契丹與突厥。萬歲通天元年(696年)五月十二日，營州契丹松漠都督李盡忠，歸誠州刺史孫萬榮舉兵造反，13天後，武則天派左鷹揚衛將軍曹仁師、右金吾衛大將軍張玄遇、左衛大將軍李多祚等率軍征討，八月二十八日戰於峽石谷，唐軍大敗。繼而叛軍又設計伏擊，唐軍全軍覆滅。武則天再次發兵征討，九月，在唐軍與突厥兵的***同打擊下，李盡忠兵敗身亡。孫萬榮收拾余眾，軍勢復振，多次侵擾州縣。神功元年(697年)四月十八日，武則天派武懿宗、何迦密率軍征討，五月初八，又派婁師德、沙咤忠義率軍20萬征討，終於在六月三十日討平契丹，斬殺孫萬榮。長安元年(701年)十壹月，武則天以郭元振為涼州都督、隴右諸軍大使。郭元振到任後，以南境硤口設和仁城，北境磧口設白亭軍，控其要沖，拓寬州境1500裏，突厥不敢侵擾。郭元振又令甘州刺史李漢通開置屯田，5年中夷夏畏慕，令行禁止，牛羊遍野，路不拾遺，積軍糧可支數十年。長安二年(702年)十二月，設北庭都護府於庭州，安定了北部邊境。
武周時期與周邊各國的局部小戰爭，時起時伏，以武周勝利為多。武則天在位15年中，基本上維護了帝國的統壹，疆域的遼闊，國家的強盛。
讓帝位去帝號
太子的選擇是武則天政治生涯的壹個重要部分，也是困擾她多年的事。在稱帝之初，武家子孫武承嗣、武三思就上下活動求為太子。天授二年(691年)九月，在武則天的侄子魏王武承嗣的授意下，鳳閣舍人張嘉福指使王慶之率數百人上表，請立武承嗣為太子。武則天不許，王慶之以死泣請。武則天給印紙壹張作出人證，讓他走，以後王慶之多次求見專言此事。武則天怒，命鳳閣侍郎李昭德賜杖。李昭德引王慶之出光順門，立即杖殺，余黨散去。之後，李昭德、狄仁傑都勸武則天立親子為太子，無人再敢為武承嗣等求乞。
聖歷元年(邱8年)三月初九，武則天托病，派徐彥伯帶壹班宮人去房州設計召回李顯。二十八日，李顯回到洛陽，滿朝文武無人知道。八月十壹日，武承嗣因求太子不得，憂憤成疾而死。九月十五日，因李旦固請讓位於李顯，武則天同意立李顯為太子。聖歷二年(699年)，武則天怕自己死後太子與武家子孫不能相容，令太子李顯、相王李旦、太平公主與武攸暨、武三思等立誓於明堂，銘之鐵卷，藏人史館。
長安元年(701年)十二月，武則天為其父立大周無上孝明高皇帝碑(又稱攀龍臺碑)於文水吳陵。碑高5丈，寬9尺，厚3尺，碑文6700余字，是中國歷史上第壹大墓碑。碑文由唐代宰相李嶠撰寫，記載了武氏家族的起源及其父武士彟的壹生經歷，是壹份重要的歷史文獻。次年六月，武則天又為其母立大周無上 孝明高皇後碑於鹹陽順陵，也是壹塊巨大的墓碑。碑文由武則天的侄子梁王武三思撰寫，記載了其母楊氏的壹生經歷。