太平公主和窦怀贞、岑羲、萧至忠、崔湜、太子少保薛稷、雍州长史新兴王李晋、中书舍人李猷、右散骑常侍贾膺福、鸿胪寺卿唐晙、左羽林大将军常元楷、知右羽林将军事李慈、左金吾将军李钦、胡僧惠范合谋推翻李隆基，并且太平公主准备以御林军从北面、以南衙兵从南面起兵夺权。甚至已经计划在李隆基饮食下毒，魏知古将之报告李隆基，李隆基与王琚、张说、崔日用讨论后，决定先发制人，于是召集弟弟岐王李范、薛王李业及郭元振、龙武将军王毛仲、殿中少监姜皎、太仆少卿李令问、尚乘奉御王守一、内给事高力士、果毅李守德率先采取行动。
李隆基命王毛仲武装家兵三百余人，各骑马，李隆基亲率太仆少卿李令问、王守一，内侍高力士，果毅李守德等亲信十多人，先杀左、右羽林大将军常元楷、李慈，又擒获了太平公主的亲信散骑常侍贾膺福及中书舍人李猷，接着杀了宰相岑羲、萧至忠，尚书右仆射窦怀贞乱中自裁而死。太平公主见党羽被诛杀殆尽，不得不逃入佛寺，三日后返回，太上皇李旦出面请李隆基恕其死罪，被李隆基拒绝，太平公主最终被赐死家中，是为“先天政变”。自此以后，唐玄宗终于掌握了皇帝应有的权力，这一年，李隆基把年号改为开元，表明了自己励精图治，再创唐朝伟业的决心。
李隆基虽然在清除太平公主之后，彻底巩固了皇权，但当时的形势不容乐观，兵变大大地伤了朝廷元气，吏治的混乱、腐败亟待治理。所以，李隆基表示要量才任官，提拔贤能人做宰相，在这方面，李隆基眼光精准，能够根据时代需求来选拔贤才，如着名的宰相姚崇、宋璟、张说、张九龄。
开元初年，国家需要拨乱反正，走上正轨，李隆基看中了多谋善断的姚崇，在渭川见面时，李隆基提出他当宰相，姚崇向李隆基提出了“十事要说”，李隆基一一应允，他这才同意。“十事要说”包括了勿贪边功、广开言路、奖励正直大臣、勿使皇族专权、勿使宦官专权等，在此后的时间里，李隆基基本上都按照姚崇的建议执行了。
姚崇上任后，帮助李隆基贬逐功臣、杜绝斜封官、整治外戚等，还在李隆基的支持下，主持了开元初年的对蝗灾的治理工作。当时在黄河的南北地区都发生了严重蝗灾，对庄稼的破坏异常严重，由李隆基下令灭蝗，姚崇亲自指挥，下令各郡县要全力以赴消灭蝗虫，有功的进行奖励，在李隆基的大力推动下，蝗灾没有再继续蔓延，很快被制止住了。
国家渐入正轨后，李隆基要以法治国。这时，打击政敌、招权纳贿、搞小集团的姚崇便下台了，李隆基又看中了为人耿直、讲原则的宋璟。为政期间，他直言上谏、不数私恩、严于律己，并把要继续实行姚崇时期好的制度，他也很重视对人才的选拔任用，虽然他掌握朝政大权，但他决不徇私枉法，相反对自己的亲属还更加严格地要求。最后，宋璟因工作失误以及过于守旧被李隆基罢相。
宋璟罢相后，张嘉贞接替了他的位置。不久，文武双全的张说又取代了他。张说上任后，军事上，裁减了20万边防军，把府兵制改成了募兵制：政治上，改革宰相机构，把“政事堂”改为“中书门下”，增加了中书省的权力：文治上，任丽正书院领导。在张说的辅佐下，开元盛世发展到了极点。
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在张说的主持下，唐玄宗李隆基率百官、贵戚及四夷首领，从东都出发，至泰山封禅。张说后的几位宰相，都因为不和而被罢免，最后一位贤相张九龄是广东人，张九龄凭借着自己出众的才华，被玄宗李隆基相中。张九龄在做宰相之后，也像玄宗那样看重人的品德和才干，而不是看重其背景，在吏部参与选拔官吏时，他一直主张要公正选才，量才使用。同时，对于玄宗李隆基的过错，他也及时地指出，加以劝谏，不因为玄宗对自己有知遇之恩就隐瞒实情。
李隆基不仅慧眼识贤相，还对吏治进行了整治，提高官僚机构的办事效率，他采取了很多有效措施：第一，精简机构，裁减多余官员，把武则天以来的许多无用的官员一律裁撤，不但提高了效率，也节省了政府支出；第二，确立严格的考核制度，加强对地方官吏的管理。在每年的十月，派按察使到各地巡查民情，纠举违法官吏，严惩不怠；第三，重新将谏官和史官参加宰相会议的制度予以恢复；第四，重视县令的任免。李隆基认为郡县的官员是国家治理的最前沿，和百姓直接打交道，代表了国家形象。所以，李隆基经常对县官亲自出题考核他们，确切地了解这些县官是不是真正地称职。如果考试优秀，可以马上提拔，如果名不副实，也会马上遭到罢黜，李隆基知人善任，赏罚分明，办事干练果断，这是他能开创开元盛世的主要原因。
开创了盛世之后，李隆基逐渐开始满足了，沉溺于享乐之中，没有了先前的励精图治精神，也没有改革时的节俭之风了。因所宠武惠妃谗言，将三个儿子太子李瑛、鄂王李瑶、光王李琚废为庶人并杀害。武惠妃病死，改立三子忠王李玙为太子，武惠妃死后，李隆基日夜寝食不安，后宫虽多美人，但没有一个能使他满意。听人说武惠妃的儿子寿王李琩的妃子杨玉环，美貌绝伦，艳丽无双，于是不顾什么礼节，就将她招进宫里，杨玉环懂音律，也很聪明，还擅长歌舞，很得玄宗欢心。
唐玄宗骄奢淫逸，挥霍无度，对后宫的赏赐钱不计其数，户部郎中王鉷为了投其所好，“岁贡额外钱百亿万，贮于内库，以供宫中宴赐”，并且还告诉玄宗：“此皆不出于租庸调，无预经费。”玄宗不仅不问这些经费的来源，反而对“务为割剥以求媚”的“中外嗟怨”者，“益厚遇之”，并以王鉷为御史丞、京畿采访使。杨国忠为了讨好玄宗，屡次向玄宗报告说仓库如何丰富，故而玄宗帅群臣参观左藏，因为杨国忠早把各地应输往京师的租和地税变成布帛，存于左藏，玄宗看了当然高兴。