神龙元年正月二十二日癸卯(705年2月20日)，张柬之、崔玄暐、桓彦范与左威卫将军薛思行等人率领左右羽林兵五百余人来到玄武门，派李多祚、李湛及内直郎、驸马都尉安阳人王同皎到东宫去迎接李显。
李显有所怀疑，没有出来，王同皎说：“先帝把皇位传给殿下，殿下无故遭到幽禁废黜，皇天后土、士民百姓无不义愤填膺，已经有二十三年了。现在上天诱导人心。北门的羽林诸将与南牙朝臣得以同心协力，立志诛灭凶恶的小人，恢复李氏的江山社稷，希望殿下暂时到玄武门去以满足大家的期望。”李显回答说：“凶恶的小人的确应该翦除，但是天子圣体欠安，你们这样做能不使天子受惊吗！请诸位日后再图此事。”李谌说：“诸位将帅宰相为了国家不顾身家性命，殿下为什么非要让他们面临鼎镬的酷刑呢！请殿下亲自去制止他们好了。”李显这才出来。
王同皎将李显抱到马上，并陪同太子来到玄武门，斩断门栓进入宫中。此时武则天在迎仙宫，张柬之等人在迎仙宫的走廊里将张易之和张昌宗斩首，然后进至武则天居住的长生殿，在她周围环绕侍卫。武则天吃惊地坐起来，问道：“是谁作乱？”张柬之回答说：“张易之、张昌宗阴谋造反，臣等已奉太子的命令将他们杀掉了，因为担心可能会走漏消息，所以没有向您禀告。在皇宫禁地举兵诛杀逆贼，惊动天子，臣等罪该万死！”
武则天看见李显也在人群之中，便对他说：“这件事是你让干的吗？这两个小子已经被诛杀了，你可以回到东宫里去了。”桓彦范上前说：“太子哪 能还回到东宫里去呢？当初天皇把心爱的太子托付给陛下，现在他年纪已大，却一直在东宫当太子，天意民心，早已思念李家。群臣不敢忘怀太宗、天皇的恩德，所以尊奉太子诛灭犯上作乱的逆臣。希望陛下将帝位传给太子，以顺从上天与下民的心愿！”李湛是李义府的儿子，武则天发现了他，对他说：“你也是杀死张易之的将军吗？我平时对你们父子不薄，想不到竟然有今天的变故！”李湛满面羞惭，无法回答。武则天又对崔玄暐说：“别的人都是经他人推荐之后提拔的，只有你是朕亲手提拔的，你怎么也在这里呢？”崔玄暐说：“我这样做正是为了报答陛下对我的大恩大德。”
接下来逮捕了张昌期、张同休、张昌仪等人，将他们全部处斩，并在神都天津桥的南边将上述人犯与张易之、张昌宗二人一道枭首示众。在这一天里，为防范突然事变的发生，袁恕己随从相王李旦统率南牙兵马，他们将韦承庆、房融及司礼卿崔神庆等逮捕下狱，这些人都是张易之的同党。先前，张昌仪新建起一幢非常豪华的宅第，规模比诸王及诸位公主的宅第还要宏大，有人晚上在他的门上写道：“一日的丝能织几日的薄纱？”张昌仪让人把字迹除掉，结果又被人写上，这种情况总共出现了六七次。张昌仪用笔在门上写道：“即使是只织一天，我也感到满足。”此后便没有再出现这种情况。
正月二十三日，武则天颁下制书，决定由太子李显代行处理国政，大赦天下。任命袁恕己为凤阁侍郎、同平章事，派遣十位使者分别携带天子的玺书前往各州进行安抚工作。正月二十四日，武则天将帝位传给太子李显。