武士彟在贞观九年（635年）逝世后，武则天才十二岁。她的堂兄武惟良、武怀运及武元爽等落井下石，对其母亲杨氏失礼。不久，武则天随母亲从荆州搬回长安居住。

初入宫廷

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”。 [9-10]  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。

再次入宫

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。入宫前，武则天已怀孕，入宫后便生下儿子李弘。武则天回宫后，迅速打败萧淑妃，获得李治的宠爱。至次年（652年）五月，武则天便被拜为二品昭仪。当时王皇后、萧淑妃经常与其争宠，三人互相谗毁，但李治都没有听信。