貞觀十一年（637年）十一月，武則天年十四歲時，唐太宗聽說她儀容舉止美，召她入宮，封為五品才人，賜號“武媚”，後世訛稱武媚娘。武則天入宮之前向寡居的母親楊氏告別時說：“侍奉的聖明天子，豈知非福？為何還要哭哭啼啼、作兒女之態呢？”[6]
對於唐太宗時期武則天在宮中的生活，史書並沒有詳細的描述，僅見武則天在晚年時回憶自己為太宗馴馬一事。太宗有馬名叫獅子驄，肥壯任性，沒有人能馴服它。武則天當時侍奉在側，對唐太宗說：”我能製服它，但需要有三件東西：一是鐵鞭，二是鐵棍，三是匕首。用鐵鞭抽打它，不服，則用鐵棍敲擊它的腦袋，又不服，則用匕首割斷它的喉管。“唐太宗誇獎武則天的誌氣。[7]
但武則天並未得到唐太宗的寵愛，做了12年的才人，地位始終沒有得到提高，在唐太宗病重期間，武則天和太子李治建立了感情。
貞觀二十三年（649年），唐太宗駕崩，武則天依唐後宮之例，和部分沒有子女的嬪妃們一起入長安感業寺為尼，但她與新皇李治一直藕斷絲連。[8]
再次入宮
永徽元年（650年）五月，唐高宗在太宗周年忌日入感業寺進香之時，又與武則天相遇，兩人相認並互訴離別後的思念之情。[8]
永徽二年（651年），因無子而失寵的王皇後看在眼裏，便主動向高宗請求將武則天納入宮中，企圖以此打擊她的情敵蕭淑妃。[9]李治早有此意，當即應允。
永徽二年（651年）五月，唐高宗的孝服已滿，武則天便再度入宮，入宮前武則天已懷孕了，入宮後生下兒子李弘。武則天回宮後的確迅速打敗蕭淑妃，獲得李治的寵愛，次年（652年）五月，便被拜為二品昭儀。當時王皇後、蕭淑妃經常與武昭儀爭寵，互相說壞話，李治都不聽。