聖曆元年（698年）秋，突厥南下騷擾河北。武則天命太子為河北道元帥、狄仁傑為副元帥征討突厥。時太子不行，武則天命狄仁傑知元帥事，親自給狄仁傑送行。突厥默啜可汗盡殺所掠趙、定等州男女萬餘人退還漠北，狄仁傑追之不及，武則天改任他為河北道安撫大使。麵對戰亂後的凋殘景象，狄仁傑采取了四條措施：一、上疏請求赦免河北諸州，一無所問，使被突厥驅逼行役的無辜百姓樂於回鄉生產。二、散糧運以賑貧乏。三、修驛路以濟旋師。四、嚴禁部下侵擾百姓，犯者必斬。很快恢複了河北的安定。
久視元年（700年），狄仁傑升為內史（中書令）。這年夏天，武則天到三陽宮避暑，有胡僧邀請她觀看安葬舍利（佛骨），奉佛教為國教的武則天答應了。狄仁傑跪於馬前攔奏道：“佛者，夷狄之神，不足以屈天下之主。彼胡僧詭橘，直欲邀致萬乘所宜臨也。”武則天遂中道而還。是年秋天，武則天欲造浮屠大像，預計費用多達數百萬，宮不能足，於是詔今天下僧尼日施一錢以助。狄仁傑上疏諫曰：“如來設教，以慈悲為主。豈欲勞人，以在虛飾？”“比來水旱不節，當今邊境未寧。若費官財，又盡人力，一隅有難，將何以救之？”武則天接受了他的建議罷免了其役。 作為一名精忠謀國的宰相，狄仁傑很有知人之明，也常以舉賢為意。一次，武則天讓他舉薦一名將相之才，狄仁傑向她推舉了荊州長史張柬之。武則天將張柬之提升為洛州司馬。過了幾天，又讓狄仁傑舉薦將相之才，狄仁傑曰：“前薦張柬之，尚未用也。”武則天答已經將他提升了。狄仁傑曰：“臣所薦者可為宰相，非司馬也。”由於狄仁傑的大力舉薦，張柬之被武則天任命為秋官侍郎，又過了一個時期，升位宰相。後來，在狄仁傑死後的神龍元年（705年），張柬之趁武則天病重，擁戴唐中宗複位，為匡複唐室作出了巨大的貢獻。狄仁傑還先後舉薦了桓彥範、敬暉、竇懷貞、姚崇等數十位忠貞廉潔、精明幹練的官員，他們被武則天委以重任之後，政風為之一變，朝中出現了一種剛正之氣。以後，他們都成為唐代中興名臣。對於少數民族將領，狄仁傑也能舉賢薦能。契丹猛將李楷固曾經屢次率兵打敗武周軍隊，後兵敗來降，有關部門主張處斬之。狄仁傑認為李楷固有驍將之才，若恕其死罪，必能感恩效節，於是奏請授其官爵，委以專征，武則天接受了他的建議。果然，李楷固等率軍討伐契丹餘眾，凱旋而歸，武則天設宴慶功，舉杯對狄仁傑說“公之功也”。由於狄仁傑有知人之明，有人對狄仁傑說：“天下桃李，悉在公門矣”。狄仁傑回答：“舉賢為國，非為私也”。
在狄仁傑為相的幾年中，武則天對他的信重是群臣莫及的，她常稱狄仁傑為“國老”而不名。狄仁傑喜歡麵引廷爭，武則天“每屈意從之”。狄仁傑曾多次以年老告退，武則天不許，入見，常阻止其拜。武則天曾告誡朝中官吏：“自非軍國大事，勿以煩公。”
久視元年（700年），狄仁傑病故，朝野淒慟，武則天哭泣著說“朝堂空也”。贈文昌右丞，諡曰文惠。唐中宗繼位，追贈司空。唐睿宗又封之為梁國公。
現在狄仁傑祠堂碑位於河北大名縣孔莊村北。
縱觀狄仁傑的一生，可以說是宦海浮沉。作為一個封建統治階級中傑出的政治家，狄仁傑每任一職，都心係民生，政績卓著。在他身居宰相之位後，輔國安邦，對武則天弊政多所匡正。狄仁傑在上承貞觀之治，下啟開元盛世的武則天時代，做出了卓越的貢獻。