公元649年(贞观二十三年),李世民病重,弥留之际,他单独召见长孙无忌和中书令褚遂良，两人被任命为辅政大臣。唐高宗李治即位后，对亲舅推举之恩万分感激,立即进封长孙无忌为太尉,兼扬州都督,仍知尚书及二省事.长孙无忌也竭尽忠忱,数进良谏,高宗无不优纳。李治还是太子的时候,一次遇到太宗才人的武媚娘,就被她的美色所吸引。太宗驾崩后,武才人被送往感业寺落发为尼，李治以上香为名,到寺庙见到武才人,两人立即如胶似漆。王皇后听说此消息马上令武才人留起头发,劝高宗纳武才人为后宫。原来当时王皇后没有孩子, 目的想夺有孩子而受宠的萧淑妃。让两人没有料到的是，武才人聪慧异常,不久就大受高宗宠幸,进封昭仪,王后、萧妃一齐被冷落。
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不久武昭仪生下一个女儿,王皇后见了心中真的十分怜爱,抱在怀中逗弄,然后离开。武昭仪暗中潜入,活活掐死自己的亲生女儿,然后等高宗看视时大哭大闹,陷害说王皇后弄死了自己的女儿。高宗勃然大怒,想废掉王后。但是皇后母仪天下,又是结发之妻,高宗自己还真做不了主,便想让亲舅帮自己一把。高宗和武昭仪多次请求长孙无忌废掉王皇后，都没有得到同意。高宗召集长孙无忌、李勣、于志宁、褚遂良四人入内殿。李勣比较世故,称自己有病没有去。褚遂良对长孙无忌说:“今日圣上召见,肯定是立后之事,上意已决,逆之必死。太尉元舅,司空功臣,不能让皇上蒙受杀害元舅和功臣的污名。我褚遂良出身布衣,备位辅政,受太宗托之恩,当以死争之!”君臣见面后,高宗说:“皇后无子,武昭仪有子,现在要立昭仪为皇后,怎么样?”
褚遂良答道:“皇后出身名门,是太宗皇帝为陛下所娶。先帝临崩,拉着我的手说:‘朕佳儿佳妇,今以付卿’。陛下您当时在场,言犹在耳。皇后没有过错,怎能轻废!”高宗一时无语。几天后,高宗又召见几人,问同样的问题。“陛下您果真想换皇后,可以从天下名族中仔细挑选.武氏曾侍奉先帝,天下所知.万代之后,后世对陛下会怎么评论呢!”
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褚遂良言毕叩头言罪:“为臣逆忤陛下,罪当死!”并解下官帽放下手中官笏,请求高宗把他放归田里。由于戳到高宗的痛处,李治大怒,命卫士把老头子拉出去。武昭仪也在殿后大叫:“何不扑杀这个乡巴佬!”长孙无忌此时喊道:“遂良受先帝顾命,有罪不可加刑。”同去的于志宁一直低头不语,大气不敢喘一口。过了几天, 高宗召李勣入见,又问他这件事,李世勣比较老成世故，说:“此陛下家事,何必更问外人!”李治听了暗喜。
得势小人许敬宗趁机在上朝时对百官宣言:“田舍翁多收十斛麦,尚欲易妇;何况天子欲立皇后,关众人屁事而妄生异议!”不久，李治下诏称王皇后、萧淑妃谋行鸩毒,废为庶人，并立武昭仪为皇后。从此，高宗对长孙无忌不再信任,武皇后对他更是恨之入骨,但她摸不准长孙家族的势力和底细,暂时不敢动他。
公元659年(高宗显庆四年),一直对长孙无忌怀恨在心的许敬宗借一起朋党案件,把长孙无忌牵扯进去,诬称他构陷忠臣,伺机谋反。高宗起初闻言还真吃了一惊,流泪说:“我家不幸,亲戚间屡有如此事发生,往年高阳公主与房遗爱谋反,现在元舅又干这事,使朕愧对天下人!如果事情属实,怎么处理?”许敬宗答道:“房遗爱乳臭未干,与一女子谋反,能成什么大事!长孙无忌与先帝一起谋取天下,为宰相三十年,天下畏其威名。如果哪天他忽然起事,陛下您派谁能抵挡他!为臣我从前也见过先例,宇文述与宇文化及父子都为隋炀帝亲任,结以婚姻,委以朝政,一夕事发,先杀不附已之人,为臣一家也惨遭杀害,其余大臣惶恐听命,不过数个时辰,隋室已亡!”高宗沉默不语，只是流泪。
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这许敬宗猜到他心里的难处，立即说:“汉朝薄昭,也是汉文帝的舅舅,也有拥立之功。薄昭仅仅犯了杀人之罪,文帝就让朝臣们身穿孝服齐坐于薄昭家门口哭吊活人,逼得薄昭自杀,至今天下以汉文帝为明主。现在,长孙无忌忘两朝大恩,谋移社稷,其罪与薄昭不可同年而语啊。他是司马懿、王莽一类人,陛下稍加犹豫,后悔无及!”高宗最后竟不加亲自审问,就下诏削夺长孙无忌太尉封号及封邑,流放黔州。不久,许敬宗又派人到黔州重审长孙无忌谋反案,到州后逼令无忌自缢而死,并抄没家产,子孙长流岭外荒野之地。