九子晋王李治为太子。753年，鉴真和云沧海东渡日本，开辟海外基业。
唐太宗死后，李治即位，是为唐高宗。高宗时期对外接受了新罗之请，终于灭了高句丽和百济并打败日本援军。使新罗统一朝鲜半岛。唐高宗在太宗晚年，与唐太宗的才人武氏，即武则天，早有私情，此乃大不孝。在太宗死后，武氏入感业寺为尼。时高宗的王皇后与萧淑妃内斗，王皇后为了与萧淑妃争宠，主动准许高宗接武氏回宫。武氏入宫后，先后使高宗废了王皇后及萧淑妃。在大臣的反对下，高宗立武氏为皇后。
高宗健康状况不好，许多政事都交给皇后武氏来处理。高宗死后不久，武皇后立太子李显为帝，是为唐中宗。不久又废中宗为庐陵王，改立另一个儿子李旦为帝，是为唐睿宗。平定了徐敬业领导的反叛后，在天授元年（690年），皇后武氏废睿宗秸号称帝，改国号"唐"为"周"，定都洛阳，称圣神皇帝。武后也成为了中国王朝历史上唯一自称皇帝的女人，前后掌权50余年，谥号武则天.
在武周十五年内统治时期，武后为了打击高宗以来的世家大族的权力，所以对以科举进身仕途的官员大力提拔。狄仁杰是其中的代表。她又安排她的侄儿党羽武三思和武承嗣等人担任重要机务。
神龙元年（705年），敬珲和宰相张柬之等人发动政变，拥立中宗李显复位，恢复了唐朝的政权。李旦被立为相王。中宗却一直受到韦皇后、女儿安乐公主和武后的旧有党羽武三思等人的影响，张柬之和敬珲等人全部被流放或诛杀。韦皇后有意成为第二个武后，安乐公主则曾要求被立为皇太女。在景龙四年（710年）韦皇后和安乐公主合谋毒杀中宗，韦皇后立温王李重茂为帝，是为少帝，并欲加害相王李旦。李旦的儿子，当时是临淄王的李隆基在姑母太平公主的协助下发动政变，诛杀韦皇后、安乐公主及武氏残余势力，拥立李旦复位。
后来睿宗妹太平公主与李隆基发生权力之争。延和元年（712年），睿宗让位于太子李隆基，李隆基即唐玄宗，又称唐明皇。713年，唐玄宗将太平公主赐死，党羽或杀或逐，结束了这段史称"韦后之乱"的混乱政局。同年改元开元。唐玄宗在位44年，前期（开元年间）政治比较清明，经济迅速发展，唐朝进入全盛时期
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