德门，李仙凫亦引兵攻入白兽门，于三更会师于凌烟阁。李隆基引兵进入内宫，守卫内宫的武士纷纷倒戈响应，韦后逃入飞骑营反被斩首，宗楚客、安乐公主、武延秀、上官婉儿等人也陆续被杀，并于全城搜捕韦氏集团人员，凡身高高于马鞭的男性皆处死，史称“唐隆政变”。
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李隆基将唐隆之变的经过报告其父相王李旦，相王抱着李隆基哭泣着说：“宗庙社稷的灾祸是你平定的，神明与百姓也都仰赖你的力量了。”当日，李隆基被改封为平王，兼殿中监，同中书门下三品、兼押左右万骑。李隆基与太平公主迫使李重茂禅让，由睿宗李旦重新即位，睿宗与大臣议立太子。按嫡长子继承制度，长子宋王李成器应为太子，但李成器坚决辞让说：“国家安则先嫡长，国家危则先有功；平王有功于国，自己决不居平王之上。”参与消灭韦党的功臣也多主张立李隆基为太子，睿宗顺水推舟，遂立李隆基为太子。
太平公主恃着拥立睿宗有功，经常干预政事，她又感到太子李隆基精明能干，妨碍自己参政，总想另易太子，李隆基当然不愿任人摆布，亦想除掉太平公主。睿宗最初遇到困难先听太平公主的意见，再征求太子的意见。后来，愈来愈倾向太子，李隆基为太子之后，与太平公主的矛盾日益加剧。太平公主竟把宰相邀截到宣政殿光范门内，明目张胆地劝宰相更易太子，遭到宋璟的严词拒绝，阴谋才未能得逞，太平公主与皇太子之间的矛盾与斗争，愈演愈烈，睿宗对此感到不安。他听术士说：“五日内有急兵入宫”，更加感到局势严峻，遂颁下诏书，命太子监国。李旦怕在这样下去，李唐江山又大乱，又不顾太平公主的反对，毅然把帝位让给了李隆基，改元先天，只是仍然掌握了朝政大权，朝廷三品以上官员的任免权和军政大事的决定权。李旦的让位加剧了李隆基和太平公主的矛盾，双方都在积蓄力量，准备除掉对方。
太平公主和窦怀贞、岑羲、萧至忠、崔湜、太子少保薛稷、雍州长史新兴王李晋、中书舍人李猷、右散骑常侍贾膺福、鸿胪寺卿唐晙、左羽林大将军常元楷、知右羽林将军事李慈、左金吾将军李钦、胡僧惠范合谋推翻李隆基，并且太平公主准备以御林军从北面、以南衙兵从南面起兵夺权。甚至已经计划在李隆基饮食下毒，魏知古将之报告李隆基，李隆基与王琚、张说、崔日用讨论后，决定先发制人，于是召集弟弟岐王李范、薛王李业及郭元振、龙武将军王毛仲、殿中少监姜皎、太仆少卿李令问、尚乘奉御王守一、内给事高力士、果毅李守德率先采取行动。
李隆基命王毛仲武装家兵三百余人，各骑马，李隆基亲率太仆少卿李令问、王守一，内侍高力士，果毅李守德等亲信十多人，先杀左、右羽林大将军常元楷、李慈，又擒获了太平公主的亲信散骑常侍贾膺福及中书舍人李猷，接着杀了宰相岑羲、萧至忠，尚书右仆射窦怀贞乱中自裁而死。太平公主见党羽被诛杀殆尽，不得不逃入佛寺，三日后返回，太上皇李旦出面请李隆基恕其死罪，被李隆基拒绝，太平公主最终被赐死家中，是为“先天政变”。自此以后，唐玄宗终于掌握了皇帝应有的权力，这一年，李隆基把年号改为开元，表明了自己励精图治，再创唐朝伟业的决心。
李隆基虽然在清除太平公主之后，彻底巩固了皇权，但当时的形势不容乐观，兵变大大地伤了朝廷元气，吏治的混乱、腐败亟待治理。所以，李隆基表示要量才任官，提拔贤能人做宰相，在这方面，李隆基眼光精准，能够根据时代需求来选拔贤才，如着名的宰相姚崇、宋璟、张说、张九龄。
开元初年，国家需要拨乱反正，走上正轨，李隆基看中了多谋善断的姚崇，在渭川见面时，李隆基提出他当宰相，姚崇向李隆基提出了“十事要说”，李隆基一一应允，他这才同意。“十事要说”包括了勿贪边功、广开言路、奖励正直大臣、勿使皇族专权、勿使宦官专权等，在此后的时间里，李隆基基本上都按照姚崇的建议执行了。
姚崇上任后，帮助李隆基贬逐功臣、杜绝斜封官、整治外戚等，还在李隆基的支持下，主持了开元初年的对蝗灾的治理工作。当时在黄河的南北地区都发生了严重蝗灾，对庄稼的破坏异常严重，由李隆基下令灭蝗，姚崇亲自指挥，下令各郡县要全力以赴消灭蝗虫，有功的进行奖励，在李隆基的大力推动下，蝗灾没有再继续蔓延，很快被制止住了。
国家渐入正轨后，李隆基要以法治国。这时，打击政敌、招权纳贿、搞小集团的姚崇便下台了，李隆基又看中了为人耿直、讲原则的宋璟。
