士的家屬，已飢寒難活，待官兵一到就投降大唐。”征討軍將到時，又把這些俘囚放出來，告訴說：“養你們無糧，殺你們不忍，放你們回去吧”俘囚們回至幽州向唐朝官佐說：“契丹糧食奇缺，人心思降。”各路降領信以為真，乃輕騎驅行，爭先恐後。兵至黃獐後，又有契丹老弱兵迎降。唐兵更加急行。結果中了埋伏，騎兵被絆索絆倒，將卒死者填滿山谷。生擒右金吾大將軍張玄遇、司農卿麻仁節。契丹軍又迫令張玄遇在假檔案上署名，派人給後軍總管燕匪石等。催他們急行軍趕往營州。結果，唐軍再度中伏，致使全軍覆沒。
武則天聞報大怒。他下令：“天下繫囚及庶士家奴驍勇者，官償其值，發以擊契丹”＇《資治通鑑》，卷205，萬歲通天元年九月。＇令山東近邊各州置武騎團兵。其意思是廣泛徵庥兵員，發動近離戰場地區的民眾，組織抗契丹的軍隊，堅決消滅契丹叛軍。
並任命同州刺史武攸宜為右武衛大將軍，任清邊道行軍大總管；以英勇善戰的王孝傑為清邊道行軍總管；右拾遺陳子昂為攸宜府參謀。集中了十八萬大軍討伐契丹。
與此同時，契丹又進攻崇州，龍山軍副使許欽寂戰敗被擒。契丹軍再圍安東都護府城，逼迫許欽寂勸降，欽寂向城中的安東都護裴玄大聲喊：“契丹狂賊，滅在朝夕，裴公要鼓勵將士殺賊守城以全忠節啊”契丹人便把他殺死在城下。
因契丹反叛，吐蕃和突厥也活躍起來，形勢複雜而緊迫。突厥酋長黑啜請武則天收他為子，為他的女兒向大唐求婚，並要求歸還河西的降產，答應這些條就率部為大唐討伐契丹。武則天就授他左衛大將軍、遷善可汗。而吐蕃向大唐提出種種條件，傷及國體，則被拒絕。
這年十月，契丹叛首李盡忠死了，孫萬榮代領其眾。默啜乘機襲擊松漠，俘虜了李盡忠和孫萬榮的家屬。武則天拜默啜為頡跌施大單于、立功報國可汗。
孫萬榮則列加窮兇極惡，便收拾餘眾，向河北進攻。於是，先攻陷冀州（今河北冀縣），殺刺史陳寶積和官吏人民數千，既攻瀛州（今河北保定）。河北震動，紛紛逃散。形勢極為兇險。武則天想起了被貶為彭譯令的狄仁傑來，便下詔起用為魏州（今河北大名）刺史。前刺史。獨孤思莊為防契丹進攻，正在組織老百姓運土搬石，修築城壘，緊急備戰。狄仁傑到任後，便下令解散，讓百姓回家各安其業。守將們不理解，狄仁傑說：“賊猶在遠，何煩如是萬一賊來，吾自當之。”官民人等，人心頓安。契丹人聞狄仁傑之名，竟不戰自退。百姓們都編出歌來頌揚他，立碑紀念他的功德。武則天又令狄仁傑為幽州（今北京市）都督，抵禦契丹的進攻。
被貶為原州司馬的婁師德也被起用，都是用來抵禦契丹的。
決戰時機到來了。神功元年（697年）三月，助工則天命王孝傑率17萬大軍進攻契丹軍，與孫萬榮在東硤石谷大戰。契丹被打得大敗而逃，王孝傑督兵緊追不捨。行至絕險的山嶺上，契丹軍回兵再戰。王孝傑的後軍蘇宏暉竟然自亂其陣，棄甲逃走。王孝傑兵力單薄，被契丹人馬迫上懸崖，墜谷而死，兵將也死亡殆盡。
武則天聞此軍情，派使者至軍中斬蘇宏暉，但使者尚未到達，蘇宏暉又立了戰功，得免其死。武則天追贈王孝傑的官爵。
武則天愈憤契丹人的叛惡行徑，再派大軍前往討伐。
孫萬榮攻破王孝傑軍後，在柳城西北方400裡處依險築新城，留下部隊防守，自引精兵攻幽州。此時，默啜得到了武則天的賞賜，發兵攻襲契丹的新城，圍城三日而破之。盡俘其眾，獲其財物而還。孫萬榮正與唐軍對峙，聞新城被毀，後備盡失，大為恐慌。唐前軍總管張九節乘勢攻擊，孫萬榮大敗，逃至潞水。息於林下嘆曰：“今欲歸唐，罪已大。歸突厥亦死，歸新羅亦死。將安之乎”當時隨行的只有幾個家奴了。見他窮途末路，便把他殺死，向唐朝投降。自此，契丹叛亂才被平息。
此後，邊疆雖仍煙塵不絕，但大規模的戰事未再發生。直到她遜位之前，又置北庭都護府於庭州，這是武則天為撫邊安疆設定的第五個都護府。有唐一代，總計設定了六大都護府，武則天就設定了五個。對太宗設定的安西都護府，也擴大了轄區範圍。這說明，女皇的武功在歷史上也是卓著的。
泰山封禪是中國古代帝王告祭天帝的最盛典禮，唐代以前只有秦始皇和漢武帝進行過這種盛典。行此大典目的有幾個，一是帝王自以為取得了天上偉大的文治武功，而自己本是“受命於天”，向天帝祭祀感謝、報告功績；二是當四方平服，海晏河清之時，通