自此,李唐宗室几乎被杀戮殆尽。
同年,五子李隆业出生。
公元六百九十年,侍御史傅游艺,率关中百姓九百人上表朝廷,请武则天称帝。
百官、宗室、外戚、四夷酋长,乃至僧尼、道士,纷纷劝进。
李旦迫于形势,也上表请母后称帝,并求赐武姓。
同年九月,武则天正式称帝,建立武周。
李旦被降为皇嗣,复名为“轮”,赐姓武氏,称“武轮”,迁居东宫,一切礼仪皆照皇太子规格。
太子李成器则降称皇孙。
自此,李旦成为了武氏诸王以及酷吏的攻击目标,开始了艰难的皇嗣生涯。
公元六百九十一年,魏王武承嗣的亲信张嘉福唆使洛阳百姓王庆之,纠集数百民众,诣阙上表,以“神不歆非类,民不祀非族”为由,请武则天废黜李旦的皇嗣身份,改立武承嗣为皇太子。
宰相岑长倩、格辅元反对变易皇嗣,被武承嗣诬以谋反,下狱被杀。
凤阁侍郎李昭德知道此事之后,不仅杖毙王庆之,还借机劝谏武则天,保住了李旦的皇嗣之位。
但后来,武则天在万象神宫举行祭祀典礼,竟不顾“皇太子为亚献”的礼制,避开了皇嗣李旦,改由武承嗣为亚献,并命梁王武三思为终献。
公元六百九十二年,六子李隆悌出生,但在七百零二年时薨。
公元六百九十三年,武则天的宠婢韦团儿因引诱李旦被拒,怀恨报复,诬告皇嗣妃刘氏、德妃窦氏用巫蛊之术诅咒武则天。
武则天将刘妃、窦妃秘密处死,埋在宫中。
李旦对于两个妃子的失踪,丝毫不敢提及,在武则天面前也表现得泰然自若,仿佛什么都没有发生过。
韦团儿还想加害李旦,结果遭到告发而被处死。
不久后,尚方监裴匪躬、内常侍范云仙也因私下谒见李旦被杀。
自此,李旦被剥夺了接见公卿百官的权力。
后来,李旦又被诬告谋反,武则天命酷吏来俊臣审理。
来俊臣对东宫属官乐工安金藏,刑讯逼供,让他们“招出”李旦谋反的实情,但他当众剖腹,以表明皇嗣没有谋反。
武则天见状,深受感动,不再怀疑李旦,命来俊臣停止审理,李旦才因此而幸免于难。
公元六百九十八年,武则天在狄仁杰、王方庆等大臣的劝说下,决定将政权归还给李氏。
武则天命人将废黜为庐陵王的李显从房陵召回洛阳。
李旦见状,数次称病不朝,请让位于中宗。
显然,李旦称病只是一个借口,他深刻知道,按照长幼的次序,兄长被迎接回到宫中,就表明母后还是有意把兄长选立为继承人的,另外,他更不愿意陷入和皇兄的政治较量。
时年九月,武则天复立李显为皇太子。