武则天在唐高宗心目中的地位越来越高。王皇后顿时有所领悟，意识到拉武则天打萧淑妃，实是一个错误，一大失策。她懊悔不及，转而又寄希望于萧淑妃，共同的利害关系使她们化敌为友，只有联合起来，才能对付新崛起的武则天。武则天异常精明，洞察一切，为了自身的利益，凶狠地把矛头指向了王皇后。
武则天新生一个女儿。唐高宗十分喜爱。王皇后受着好奇心的驱使，多次到武则天寝宫，察看那个可爱的女婴。这天，王皇后刚刚离去，武则天竟残忍地将亲生的女儿掐死，随后用被子盖好，装出若无其事的样子。唐高宗回宫，兴高采烈地看望女儿，不想揭开被子一瞧，发现可怜的婴儿鼻青嘴紫，气息全无。
武则天号啕大哭，寻死觅活。唐高宗询问宫人。宫人回答说，只有王皇后刚刚来过。唐高宗怒不可遏，认定王皇后是杀害女儿的凶手，说：“皇后竟敢对一个幼小的生命下此毒手，可恶可恨！”他不问青红皂白，召来王皇后，严厉训斥。王皇后有口莫辩，只能一个劲地说：“臣妾冤枉，臣妾冤枉！”
这件事闹得沸沸扬扬，朝野尽知。唐高宗由此产生了废黜王皇后，改立武则天为皇后的念头。王皇后出身名门，素无大过，广有人缘。当唐高宗提出废立皇后的想法时，元老重臣纷纷表示反对。唐高宗改而寻求寒族官员的支持。
他们说：“废立皇后乃陛下家事，何需询问外人？”中书舍人李义府则说：“农夫有了好的收成，都想换个妻子。皇帝贵为天子，拥有四海，废一后，立一后，有什么值得大惊小怪的？”这促使唐高宗坚定了废立皇后的决心。
永徽六年（公元655年）六月，武则天为了当上皇后，采取了一个凶险的步骤。她精心策划，密派心腹，刻制木人，置于王皇后的寝宫，然后报告唐高宗，说王皇后和其母魏国夫人柳氏私作“巫蛊”，诅咒皇帝。唐高宗派人搜查，果然从王皇后宫中搜出木人，上面写着自己的名讳及生辰八字，头、胸、脚部扎满针刺。唐高宗怒火冲天，立即颁诏：囚禁王皇后，削去柳氏封号，免去王皇后舅舅柳爽中书令职务。寒族官员李义府、许敬宗、袁公瑜等推波助澜，大肆鼓噪，主张废立皇后。是年十月，唐高宗颁诏宣布：王皇后和萧淑妃俱废为庶人，打人冷宫，其家属处以流放，改立昭仪武则天为皇后。
王皇后接旨，心情还算平静，说：“陛下万年。昭仪承恩，我死定了。”萧淑妃接旨，破口大骂，说：“武氏狐媚，反复至此！我死后为猫，使武氏为鼠，我当扼其喉以报！”这话传到武则天耳中，她有点心虚，下令把宫中的猫全部杀死，并禁止以后再养猫。
唐高宗为武则天举行了隆重的册后典礼。武则天盛装端坐，接受文武大臣和外国使节的朝贺。这是一个激动人心的时刻。武则天利用诡诈伎俩和血腥手段，如愿以偿地当了皇后。
