死里逃生的上官婉儿深知自己无力与武则天抗衡，只得暂时放下了那些不切实际的幻想，一心侍奉武则天，事事恭顺奉承。武则天以为这个心气颇高的才女已经被自己彻底收服了，于是对她更加信任，开始让她处理百司奏表，甚至让她参与到政务中来。上官婉儿的势力更胜从前。一开始，武则天看中的是上官婉儿的文采，命她掌管宫中制诰，后来，武则天赞赏她的忠心，视她为心腹。在一步步的谨慎权谋中，上官婉儿的羽翼逐渐丰满，权势之大甚至被称为“巾帼宰相”。
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然而，武则天的皇权只是昙花一现。公元705年，太子李显与宰相张柬之等大臣联合发动兵变，武则天被迫退位，唐中宗李显继位，史称神龙政变。为摆脱武则天的控制，上官婉儿也在这场政变中出了一份力，并因此深得李显的信任。李显垂怜上官婉儿的姿色，又欣赏她的才智，不仅封她为昭容，封她的母亲为沛国夫人，还让她继续掌管起草诏令的事宜。然而，李显没有想到，这个女人并不会就此满足。
出生的显赫与成长的贫贱带来的强烈落差在上官婉儿的心里烙下下了强烈的不安全感，她只相信自己，相信权力。她对权力近乎疯狂的欲望使她不可能安分地做一个嫔妃，更不可能依附于一个男人而存在。但她清楚地知道，自己是不能效法武则天成为女皇的。她虽然出身名门，但早已经沦为了罪人之后，她的身后没有任何宗亲的支持;虽然多年来她笼络了不少朝臣，但在那个男权时代，没有任何非亲非故的人会支持一个妃嫔称帝。不仅如此，一旦她表现出这样的倾向，她手中的势力立刻会土崩瓦解。
于是，她只能抑制自己内心强烈的欲望，将目光转向了韦皇后。韦皇后是皇帝的结发妻子，身后还有盘综复杂的宗亲势力作为支撑，扶持她为皇帝要比自己亲身上阵更可行，也更安全。于是，上官婉儿一再向韦皇后与其女儿安乐公主示好。对于上官婉儿的意图，韦皇后心知肚明，但她不动声色，只是向唐中宗提出了一系列请求，其中包括：规定全国百姓为被父亲休弃的母亲服丧三年;百姓二十三岁才能成丁，五十九岁免除劳役等。这些规定最终都被皇帝批准实行了。这正是韦皇后的高明之处。她通过改易制度获得了百姓的拥戴，一步步地为自己将来登上皇位做铺垫。
上官婉儿也在极力辅佐韦皇后。她首先谋划的，就是打压张柬之等朝廷中的元老。她利用皇帝对自己的信任，向他举荐了武三思，并与韦皇后合力诱使皇帝将武三思委以重任。皇帝愈来愈依赖武三思，而冷落了张柬之等朝官。韦皇后趁张柬之等人不备，对其进行捧杀。她先让皇帝封张柬之等五位朝廷元老为王，然后架空他们的权力，最后设计杀害了他们。于是，韦皇后与上官婉儿扫除了朝廷中最大的阻碍，从此更加肆无忌惮。上官婉儿为韦皇后做的第二件事，就是废除太子李重俊。李重俊并非韦皇后亲生，韦皇后对其早有忌惮。
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上官婉儿一直在寻找机会削减太子的势力。武三思在成为皇帝亲信后，来往宫中颇为频繁，一来二往间，他与上官婉儿暗通款曲，关系更加亲密起来。于是，上官婉儿不断扶植武氏一族，一方面维系自己与武氏一脉的关系，另一方面可以借此抑制皇族宗室的势力。太子李重俊将他们的这些龌龊勾当看在眼里，一忍再忍，但韦皇后与上官婉儿一再逼迫，让他不得不在隐忍中爆发。公元707年，太子率领左羽林大将军等三百人，诛杀了武三思、武崇训等武氏一族十余人。上官婉儿听闻大惊，赶紧逃到唐中宗与韦皇后跟前。她对皇帝说，太子这是造反，他要先杀了武氏一族，然后逼迫皇帝让位。唐中宗没有对眼前慌张失措的上官婉儿产生丝毫怀疑，他勃然大怒，立刻带着上官婉儿和安乐公主等人登上宣武门，下令让大将刘景仁带上二千余人围剿李重俊。李重俊寡不敌众，含冤战死。至此，上官婉儿为韦皇后扫除了第二个心腹大患。
在为韦皇后扫除两大障碍之后，上官婉儿开始施展自己在另一方面的抱负——文学。早在掖庭为奴之时，她就展现了自己在诗词方面的天赋;而在宫里多年的熏陶与磨炼更是让她功力大增。她曾写下“书中无别意，惟怅久离居”的抒怀佳作，也曾借“借问桃将李，相乱欲何如”展现自己的恢宏气度。后世对她的文笔有着很高的评价，张鷟称其为：“博涉经史，精研文笔，班婕妤、左嫔无以加。”吕温更赞其：“汉家婕妤唐昭容，工诗能赋千载同。自言才艺是天真，不服丈夫胜妇人。”
上官婉儿不仅自己写诗，她还力图让文学之风盛行于天下。她不但劝说皇帝大量设置昭文馆学士，广召当朝词学之臣，还主持了许多文学上的盛大活动，品评天下的诗文。一时间，作诗成了大臣们的风尚。《景龙文馆记》中就记载道：“至幽求英俊，郁兴辞藻，国有好文之士，朝无不学之臣，二十年间，野无遗逸，此其力也。”上官婉儿在文学上的个人造诣尚且不论，她在扩大书馆，增设学士方面做出的努力，就足以让她在众星云集的唐朝文坛上占据一席之地了。
虽然上官婉儿在唐中宗和韦皇后的手下，把持朝政，荣宠极盛，皇帝甚至为他的祖父上官仪平反，追封其为中书令。但对上官婉儿而言，唐中宗不可靠，韦皇后更不可靠。她四次上疏，反对皇帝立安乐公主为皇太女，甚至不惜以死相逼，但皇帝始终没有给她想要的答案。
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公元710年，没有在韦皇后这里实现抱负的上官婉儿转而投奔了太平公主。不久，唐中宗暴卒，韦皇后独揽大权，意图夺位。上官婉儿与太平公主紧急之下，以先皇之名草拟了一份遗诏，试图将李重茂推上皇位，让相王李旦辅佐，并尊韦皇后为皇太后，让她垂帘听政，以此达到权力的平衡。但上官婉儿没有想到，宗楚客等人私自修改了遗诏，并极力鼓动韦皇后称帝，成为第二个女皇。这时，消息传到了李隆基的耳中，他与太平公主等人商议后决定，先发制人。于是，唐隆之变发生了。李隆基率领官兵直捣皇宫，杀死了韦皇后与安乐公主，将韦香儿一系清洗一空。然后，李隆基拥立其父李旦为帝。曾是韦皇后心腹的上官婉儿深感不安，赶紧到宫门口迎接李隆基，并将她与太平公主的遗诏交给刘幽求，企图撇清自己与韦皇后的关系。但这已经无济于事了。
