子宾客、监修国史，仍旧主持政务。
吐蕃进犯扶州临河镇，唐军兵败，朝廷任命刘仁轨为洮河道行军镇守大使，以图取吐蕃，“于是始有久戍之役”。刘仁轨的建议屡遭中书令李敬玄反对，他因此怀恨在心。刘仁轨明知李敬玄不是将才，但是因为一心想报复李敬玄，所以上奏道：“西边镇守的重任，非李敬玄不可。”李敬玄推辞不掉，在青海之战中兵败，被贬为衡州刺史。
刘仁轨兼任太子太傅，不久后，他上疏请求致仕，高宗同意他辞去尚书左仆射之职，仍以太子太傅之衔知政事。高宗游幸东都洛阳，留皇太子李显在长安处理军政事务，令刘仁轨与裴炎、薛元超辅佐太子。李显奉诏赶赴洛阳，由唐昌郡王李重福继任留守，刘仁轨任副留守。
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高宗驾崩，皇太后武则天执政，加授刘仁轨为特进。李重照被废，刘仁轨又被任命为尚书左仆射、同中书门下三品，专任西京留守，独自主持长安的留守事务。武则天特意写信给刘仁轨，将其与留守关中的西汉名臣萧何并称，刘仁轨却以年老体弱为由而上疏推辞，请求免除自己的留守之任，他还乘机陈述西汉吕后乱政败亡之事，以申明对武则天的讽谏之意。
武则天览奏后，派侄子武承嗣专程前往长安慰问刘仁轨，向其解释道：“今日因皇帝正在守丧不能开口发布政令，眇身我暂时代替他处置政事。劳您从远处劝诫，又上表声称年老多病要辞职，内多责备抱怨，使我忧虑不安进退无据。你又说‘吕后被后代耻笑，吕禄、吕产给汉朝带来灾难’，比喻实在深刻，使我欣慰和惭愧交集。您忠贞的操守，终始不变；劲直的气节，古今罕比。开始时听到这种话，怎能不感到迷惘；静而深思，足为借鉴。而且宰相之位，是百官的楷模，何况您是先朝旧臣，为远近所注目。希望您以匡正补救国事为怀，不要以年迈为由请求退休。”不久，朝廷进封刘仁轨为乐城郡公。
刘仁轨逝世，享年八十四岁，武则天为其辍朝三日，命在京官员依次到他家中吊祭，追赠开府仪同三司、并州大都督，陪葬乾陵，赐其家实封三百户。
：()史事讲将2隋唐五代
