正在卧床养病的武则天突然听到外面人声嘈杂，知道发生了变乱。一时惊惧而起，当她知道是太子率兵诛杀了张易之兄弟后，心中的石头才算落了地。贪恋宝位的武则天似对张柬之等人发起的宫廷政变的真实意图还不太清楚，以为杀了张易之兄弟就万事大吉了，因此她劝太子仍回东宫去，还是没有传位之意。后来在桓彦范的劝说下，武则天迫于各方面的压力，在四面楚歌中不得不拖着病体，怏怏不乐地迁居上阳宫，被迫交出了国柄。接着，中宗复位，满朝文武无不欢呼雀跃。武则天专擅朝政长达二十年之久，在朝臣的支持下，皇权又重新回到了李氏手中。
李隆基的父亲相王也积极参加了这次宫廷政变。太子与宰臣张柬之率左、右羽林兵进入了皇宫，相王也紧密配合行动，他与相王府司马袁恕已统率南衙兵“以备非常”,并逮捕了张易之死党凤阁侍郎、同平章事韦承庆、房融及司礼卿崔神庆等人，把他们拘押在狱中。
因此，中宗复位后因相王有诛杀张易之昆弟之功，晋号安国相王，迁任太尉，并增加了实封户。中宗还立他为皇太弟，定为中宗百年后的皇位继承人，但他婉言谢绝而未接受。