晚年的武則天整天沉湎於享樂，對朝政之事過問較少，對朝政控制力減弱，寵幸張昌宗、張易之兄弟。然而張昌宗、張易之兄弟自持武則天的寵信，突破了男寵的限制，干預和插手朝政，為非作歹。導致武則天母子關係、君臣關係緊張，各種矛盾重重，政權動盪、人心不穩。
張易之、張昌宗兩兄弟，倚仗武則天的寵信，平時專權跋扈，文武百官都很害怕二人，甚至連武則天的侄子們都爭相巴結討好二人，對二人都不敢直接稱呼名字。
太子李顯的兒子邵王李重潤與女兒永泰郡主李仙蕙、妹婿魏王武延基暗地裡討論二張專政，不料被張易之的耳目聽到，張易之加油添醋的向武則天進讒言。武則天不僅責罵太子李顯，還嚴令李顯審訊子女，萬般無奈之下，軟弱無能的李顯只得逼令兒子和有孕在身的女兒自縊。事情還沒結束，接下來，張氏兄弟又將武延基下獄逼死。太子李顯已經感覺到二張的權勢以及對其家庭構成的威脅。剷除二張的威脅也刻不容緩，於是李顯聯合李旦、太平公主共商對策。他們聯合起來發起了一場政變。
神龍元年（705年），武則天病情嚴重，就連宰相都難見到武則天，迎仙宮中只有二張侍奉在武則天左右，外人不得入內。朝中大臣張柬之和桓彥範、敬暉等五人祕密謀劃，決定乘機誅殺張易之、張宗昌兄弟，逼病重的武則天退位，復辟唐朝。
神龍元年正月二十二日（705年2月20日），張柬之、崔玄暐、桓彥範與左威衛將軍薛思行等人率領左右羽林兵五百多人來到神都紫微城北門玄武門。派遣李多祚、李湛及駙馬都尉王同皎等人到東宮去迎接李顯。
剛開始李顯有所懷疑，顧慮太多，沒敢出來，王同皎做工作說：“先帝把皇位傳給殿下，殿下無故遭到幽禁廢黜，皇天后土、士民百姓無不義憤填膺，已經有二十三年了。現在上天誘導人心。北門的羽林諸將與南衙朝臣得以同心協力，立志誅滅凶惡的小人，恢復李氏的江山社稷，希望殿下暫時到玄武門去以滿足大家的期望。”李顯回答到：“凶惡的小人的確應該翦除，但是天子聖體欠安，你們這樣做能不使天子受驚嗎！請諸位日後再圖此事。”李諶接著說：“諸位將帥宰相為了國家不顧身家性命，殿下為什麼非要讓他們面臨鼎鑊的酷刑呢！請殿下親自去制止他們好了。”李顯這才答應出來。
隨後王同皎將李顯抱到馬上，來到玄武門，李顯走在了羽林軍的前頭。官兵們看到太子親自出面，高呼萬歲。張柬之、桓彥範等人就簇擁著李顯衝向迎仙宮。斬斷門栓進入宮中，與宮中守衛發生了小規模衝突。張易之、張昌宗兩兄弟就在集仙殿內，聽到外面喧囂吵鬧聲，拿著兵器出來觀看情況。張柬之等人帶著洶湧而來的羽林軍將張易之兄弟在集仙殿的走廊下當場殺死並斬首。然後走到迎仙宮武則天居住的集仙殿，張柬之命侍衛環繞著武則天。武則天吃驚地坐起來，問道：“是誰作亂？”張柬之回答說：“張易之、張昌宗陰謀造反，臣等已奉太子的命令將他們殺掉了，因為擔心可能會走漏訊息，所以沒有向您稟告。在皇宮禁地舉兵誅殺逆賊，驚動天子，臣等罪該萬死！”
武則天怒目瞪著李顯說：“這件事是你讓乾的嗎？這兩個小子已經被誅殺了，你可以回到東宮裡去了。”桓彥範趕緊上前強硬的說：“太子哪能還回到東宮裡去呢？當初天皇把心愛的太子託付給陛下，現在他年紀已大，卻一直在東宮當太子，天意民心，早已思念李家。群臣不敢忘懷太宗、天皇的恩德，所以尊奉太子誅滅犯上作亂的逆臣。希望陛下將帝位傳給太子，以順從上天與下民的心願！”。武則天這時才明白張柬之等人此行的目的不單只是為了誅殺張易之兄弟這麼簡單，而是衝著自己的皇位來的，明顯是逼宮。武則天見大勢已去，她也沒有精力再跟兒子和大臣們理論了，只能默默地低下頭。
接下來他們又逮捕了張昌期、張同休、張昌儀等張氏的兄弟，將他們全部處斬，並在神都天津橋的南邊將上述人氏與張易之、張昌宗二人一道梟首示眾。長安的百姓見了，都歡叫慶賀。有的人還臠割張家兄弟的肉，一夕之間就只剩下骷髏架子。隨後又將二張的黨羽同夥逐個逮捕懲處。
正月二十三日，武則天頒下詔書，決定由太子李顯代行處理國政。正月二十四日，武則天將帝位傳給太子李顯。 武則天被迫退位，李顯復國號為唐，武周朝統治結束。
政變之後，張柬之被封為漢陽王、敬暉被封為平陽王、桓彥範被封為扶陽王、袁恕己被封為南陽王、崔玄暐被封為博陵王，時稱“五王”。所以，神龍政變又稱五王政變。
政變五王的結局都不好。當初洛州長史薛季昶曾經對敬暉說：“二凶雖除，但呂產、呂祿那樣的人物依然存在，大人們應該藉著兵勢誅殺武三思等人，匡正王室，以安天下。”敬暉多次向張柬之提起，但張柬之都不同意。敬暉也沒有堅持，薛季昶曾感嘆道：“我不知道日後會死在什麼地方了。”果然不出薛季昶所料，武三思勾結韋皇后“內行相事，反易國政”，武氏家族中人及其黨羽仍當權用事，“為天下所患”。後來，張柬之等五人被武三思和韋后讒間毀謗，全部被貶官。敬暉失掉權柄，受制於武三思後，每每捶床嗟嘆惋惜，直至彈指出血，赴任崖州不久就被殺害。接著，張柬之在新州憂憤病死，崔玄暐在嶺南病死，桓彥範、袁恕己二人則被李顯派遣的使者殺害。
殺害張柬之五人的唐中宗李顯實在是一個懦弱昏庸的君主，他確實無能掌控處於轉折時期的唐朝天下。最終唐中宗李顯被韋皇后及韋皇后的情夫馬秦客毒死在宮中。