武后从内心深处想搞垮皇太子。永隆元年(680)八月，她找了一些微不足道的小事，即太子“颇好声色”,与户奴赵道生亲昵，使人告发。高宗命宰相薛元超、裴炎等人审理此事，还兴师动众搜查了东宫，在东宫马坊查获皂甲数百件，被认作是谋反的罪证；赵道生也被迫承认受太子指使，刺杀了明崇俨。
本来东宫有左、右率做侍卫，有些甲胄也并不值得大惊小怪，而且高宗素爱太子，欲宥免他。但武后却执意要依法从事，她说：“为人子怀异谋，天地所不容；大义灭亲，何可赦也!”高宗迫不得已，即宣布废除了太子，把他押回长安幽禁起来，并把皂甲运到洛阳天津桥南当众焚毁，以暴露太子的罪恶。
这时，高宗已年逾半百，又染病在身，重立太子自然是刻不容缓。在废掉太子李贤的第二天，即匆忙立英王李显为太子。李显已经二十五岁，也是一个风华正茂的青年人。
高宗的病情更加恶化了。他患的风眩症，时常感到头痛，目不能视。御医用了针刺术，病情曾一度好转，但终因病入膏肓，已是不治之症。弘道元年(683)十一月诏令太子监国，十二月召黄门侍郎、同中书门下平章事裴炎入宫，嘱为顾命大臣，受遗诏辅政。之后，即于东都贞观殿溘然逝去。遗诏规定：“皇太子于灵柩前即位，军国大事不能决定者，由武后处理。”