景龙元年（707年）七月初六，太子李重俊会同参与“神龙政变”的左羽林大将军李多祚，以及将领李思冲、李承况、独孤祎之、沙吒忠义，矫诏调动三百余名骑兵，突然攻入武三思府中，杀死了毫无防备的武三思、武崇训父子及其亲党十余人。
而后，又派左金吾卫大将军成王李千里，其子天水王李禧分兵把守长安外城各城门，李重俊与李多祚率军自内城太极殿肃章门冲入，直抵皇宫，呼喝着索要武三思情人上官婉儿。
上官婉儿急中生智，大声说：“我看他们意思，一定是想先杀了我，然后再杀皇后与圣上。”
听上官婉儿这么说，李显忙与韦后、安乐公主、上官婉儿登上玄武门城楼躲避，并派右羽林大将军刘景仁带百余卫士在楼下防守。
宰相杨再思、苏镶、李峤与兵部尚书宗楚客、左卫将军纪处讷得到消息，拥兵两千余人屯驻太极殿前，与李千里父子对峙。
李多祚先行抵达玄武楼，想登上城楼面见李显，解释起兵理由，却遭护卫拦阻。李多祚只得与太子驻军玄武门前，等待皇上问话。
宦官杨思勖守在李显身旁，主动请求进击叛军。得到李显默许后，他独自下楼叫阵，一刀砍死了叛军将领野呼利。野呼利是李多祚女婿，素以勇悍着称，却仅一个照面就被杨思勖所杀，叛军士气顿时大挫。
李显借机从城上探出头来，俯身对楼下士卒喊话：“你们都是朕的卫士，为何跟随李多祚造反！有能斩杀他们的，算你等大功一件！”
对于参与反叛的士卒来讲，无非是想捞点实惠。现在皇上已经有了准备，政变势必无功。与其被朝廷治罪问斩，不如杀了李多祚他们换取功名。这笔账并不难算，于是，李多祚、李承况、独孤祎之、沙吒忠义悲催的死在临阵倒戈的士卒手中。
李千里父子攻打太极殿右延明门，兵败战死。太子李重俊带百余残部逃向终南山，走到鄠县时为部下所杀。
李显拿他首级祭奠武三思父子后，悬挂于政事堂示众，把成王李千里改为“蝮”姓，参与同党一律处斩。
武三思父子追赠梁宣王、鲁忠王。
杨思勖独挑强敌立下首功，加封青光禄大夫兼内常侍，成为大唐建国以来首位获封官职的宦官。