弘道元年(683年)，高宗病危，鉴于太子李显充东宫才三年，处理国事经验不足，高宗遗诏命自己信赖的宰相裴炎与两位侍郎刘奇贤、郭正一为顾命大臣，“于东宫平章事”，以辅佐太子登基，并在遗诏中留了“军国大事有不决者，兼取天后进止”的话，即特别授权武则天以太后身份兼决大事。但并不是全权委托武则天临朝管理国事，而是在有特别重要的军国大事，同时皇帝与大臣们又“不决”时，才能兼取她的决定。
然而，裴炎却在高宗死后第三天、太子在灵柩前即位后的第二天上奏说，嗣君尚未正式册封为皇帝，也未听政，不宜“发令宣敕”，建议“宣太后令于门下施行”—即一切政令都要以太后武则天令的形式发布。
裴炎这个史无前例的建言对武则天来说太及时了。武则天从当上皇后以来逐渐掌握朝政参决权，至今已二十多年，她掌控国家和百姓命运的欲望越来越强烈，而今那懦弱病衰的夫皇去了，虽然遗诏中给了她一些决定国事的权力，但却明定非“军国大事有不决者”不能过问，这使她原来曾享有过的权力遭到很大的限制。从此以后，虽然她贵为皇太后，但皇帝已经成年，显然不会让她过多地干预政事，这就不能不让具有极强权力欲的她产生强烈的失落感。现在，借着裴炎的这个建言，她顺理成章地取得了国事的处分权，以后，太子正式受册嗣位并尊她为皇太后，她却霸着权力不松手，毫无还政的意思，以致从此“政事咸决焉”。
可以想见，当时除了顾命宰相裴炎，其他人是不敢提出这种建言的，而如果没有裴炎的这个建言，武则天也很难找出什么理由取得国事决定权，以后随着时间的推移，新皇帝对政事的控制逐渐巩固，武则天也只能无可奈何地淡出政治舞台去过她那富足高贵、含饴弄孙的太后生活了，唐代历史自然会是另一番摸样。
对裴炎此举，后人议论纷纷，但从他求学时代表现出的坚忍不拔的毅力和当了宰相后展现出的睥睨同侪、自以为是的性格来看，他是想最大限度地影响皇权，以实现自己经世治国的理想。而中宗即位时已成年，作为臣子想要完全影响他不容易，所以裴炎想增加太后的权力以制衡皇帝，从而为己所用。显然，他以为“宣太后令于门下施行”只是名义上的，武则天虽然有能力，但终究不过是个女流之辈，容易受顾命重臣的影响，即便不成也容易制约。
其实也正如此，皇太后掌权后，二人配合得极为协调。嗣圣元年(684年)，中宗提出要任命自己皇后的父亲韦玄贞为侍中，还要恩赐皇后奶妈之子以五品官，但裴炎认为这两人资格不够，坚决不同意。中宗大为光火，冲动地说道：“我把国家让给韦玄贞都可以，一个侍中的官位算得了什么？”裴炎当即与武则天图谋，决议废掉嗣皇帝，另立豫王李旦为帝。这次皇帝的废立，对武则天来说是借机除去对自己专权不满的嗣皇帝，从而威慑以后的皇帝和文武大臣，以达到自己长期操纵君权的目的;而对裴炎来说，他当然知道这只是中宗一时冲动说的气话，当不得真，作为单独受诏辅政的宰相不应该因此就参与废帝的阴谋，但他却积极主动地参加了废帝的行动，显然他认为中宗难以制约，不如趁早废掉，换一个更能受自己影响的新皇帝，同时也能使要求废帝的武则天感恩于自己。然而，自以为是的裴炎却没有料到，这一举动使武则天的地位更加稳固，并埋下了真正的祸根。武则天开始推动长期临朝称制，两人的矛盾也慢慢显现了出来。
裴炎不愿出现女主执政的局面，开始对武则天的革命举动进行干涉，先阻止她“追王其先”，后又反对她迫害宗室成员。通过几次较量，裴炎对武则天难以制约的本性和觊觎皇权的野心已有所了解，知道让她主动让权还政一无指望了，这时才后悔当初建议一切政事都要“宣太后令于门下施行”的举动。为将功赎罪，裴炎暗中寻找机会。
睿宗文明元年(684年)，唐朝开国功臣李绩的孙子徐敬业在扬州发动反对武则天的兵变，宣称要勤王护君。裴炎表面上不动声色，也不积极参与讨伐叛军的议论，想等武则天焦头烂额之时顺势逼她归政。武则天闻悉便暗使监察御史崔詧上奏指控裴炎，以“裴炎身受顾命之托，大权在握，叛乱之际不设法讨平，反而要逼太后归政，其中一定有阴谋”为借口，将其逮捕入狱，并力排众议给他定了个“谋反”的罪名，最后斩于街头。
满腹经伦、自视甚高的当朝宰相裴炎就这样败在了他曾看不起的太后武则天手中。他想利用武则天这个女流之辈，因而不惜违背大唐成例和先帝遗命让一切政务都以太后令颁布实施，“帮助”武则天成为男尊女卑的中国古代社会中的异数，做了中国历史上唯一的一位女皇帝。这“帮助”并非裴炎有意为之，而是他的自以为是造成的，他本想利用武则天树立自己在朝堂上的权威，结果反被武则天利用，断送了卿卿性命。