李素问其意见，李素沉思许久，只说了一句，“此为陛下家事，何必问外人”，李治废后立武之心愈加坚定。
同年朝会上，李治提出废后，遭到长孙无忌等老臣激烈反对，朝堂一片哗然，李治与长孙无忌的矛盾终于尖锐到无法调和。
三个月后，李治忽然召李素入宫，授予右武卫调兵虎符文书。李素当夜领兵直扑长孙府，将长孙无忌及老小拿入大狱，次日朝会，时为尚书省侍中的许敬宗上疏，告长孙无忌勾结朝臣谋反，李治当即下旨削去长孙无忌的官职和封邑，全家流徙黔州，长孙无忌以失败者的姿态黯然退出历史舞台。
同年七月，晋国公李素被任为尚书省右仆射，终为大唐宰相。
李素上任右仆射的第二个月，李治废王皇后，武氏终于在一片争议声中被册封为皇后。
这一年开始，李素与武氏进入合作蜜月期，有了李治和武氏的支持，李素加快了推行各种新政的节奏，天下受益，民间藏富，百姓齐颂天子恩德。
因为李素与李治的约定，君臣二人坚持每日在太极宫前跑步，每到大汗淋漓方止，李治的身体也从未出现过问题，反而龙精虎猛，愈发强健。
蜜月期过了六年，龙朔元年(一个喜欢不停换年号的皇帝也是醉了)，天下富足，国库充盈，百姓安泰，朝野赞颂之声愈大，武氏遂撺掇李治泰山封禅，因为封禅太过劳民伤财，李素入宫面君谏止，李治纳其谏，武氏却从此恨上了李素，二人的蜜月期已过。
武氏指使心腹朝臣诬告李素谋反，并罗列诸多证据，李素尚未自辩，武氏便被李治严厉训斥。
第二年春天，朝堂忽然爆出大案，农学少监李义府检举农学监丞勾结异国，私自盗卖改良稻种牟利，李治震惊，下旨严查，遂引出多年前倭国僧人道昭被害一案，雍州刺史奉旨查缉，发现道昭当年所谓“意外而亡”有诸多疑点，查访审问当年同批遣唐使后，发现道昭与武氏来往甚密，并且道昭生前还留下了许多尚未送出的书信，里面详细记述了道昭与武氏来往的过程，道昭许诺若武氏能将稻种引入倭国，必有重金相谢，以及武氏不满酬劳甚薄，二人渐生仇怨的过程。
至此，许多被害的证据已不言而明了，一切的证据都指向了武氏。
身为大唐皇后，竟然谋杀异国僧人，此案在朝堂引发了惊涛巨浪。
李治亦大为震惊，武氏却百口莫辩，同年四月，李治下旨，废黜武皇后，贬入掖庭。
李素的新政