弘道元年(683年)，高宗病危，鑒於太子李顯充東宮才三年，處理國事經驗不足，高宗遺詔命自己信賴的宰相裴炎與兩位侍郎劉奇賢、郭正一為顧命大臣，「於東宮平章事」，以輔佐太子登基，並在遺詔中留了「軍國大事有不決者，兼取天後進止」的話，即特別授權武則天以太后身份兼決大事。但並不是全權委託武則天臨朝管理國事，而是在有特別重要的軍國大事，同時皇帝與大臣們又「不決」時，才能兼取她的決定。
然而，裴炎卻在高宗死後第三天、太子在靈柩前即位後的第二天上奏說，嗣君尚未正式冊封為皇帝，也未聽政，不宜「發令宣敕」，建議「宣太后令於門下施行」—即一切政令都要以太后武則天令的形式發佈。
裴炎這個史無前例的建言對武則天來說太及時了。武則天從當上皇后以來逐漸掌握朝政參決權，至今已二十多年，她掌控國家和百姓命運的慾望越來越強烈，而今那懦弱病衰的夫皇去了，雖然遺詔中給了她一些決定國事的權力，但卻明定非「軍國大事有不決者」不能過問，這使她原來曾享有過的權力遭到很大的限制。從此以後，雖然她貴為皇太后，但皇帝已經成年，顯然不會讓她過多地干預政事，這就不能不讓具有極強權力慾的她產生強烈的失落感。現在，藉著裴炎的這個建言，她順理成章地取得了國事的處分權，以後，太子正式受冊嗣位並尊她為皇太后，她卻霸著權力不鬆手，毫無還政的意思，以致從此「政事鹹決焉」。
可以想見，當時除了顧命宰相裴炎，其他人是不敢提出這種建言的，而如果沒有裴炎的這個建言，武則天也很難找出什麼理由取得國事決定權，以後隨著時間的推移，新皇帝對政事的控制逐漸鞏固，武則天也只能無可奈何地淡出政治舞台去過她那富足高貴、含飴弄孫的太后生活了，唐代歷史自然會是另一番摸樣。
對裴炎此舉，後人議論紛紛，但從他求學時代表現出的堅忍不拔的毅力和當了宰相後展現出的睥睨同儕、自以為是的性格來看，他是想最大限度地影響皇權，以實現自己經世治國的理想。而中宗即位時已成年，作為臣子想要完全影響他不容易，所以裴炎想增加太后的權力以制衡皇帝，從而為己所用。顯然，他以為「宣太后令於門下施行」只是名義上的，武則天雖然有能力，但終究不過是個女流之輩，容易受顧命重臣的影響，即便不成也容易制約。
其實也正如此，皇太后掌權後，二人配合得極為協調。嗣聖元年(684年)，中宗提出要任命自己皇后的父親韋玄貞為侍中，還要恩賜皇后奶媽之子以五品官，但裴炎認為這兩人資格不夠，堅決不同意。中宗大為光火，衝動地說道：「我把國家讓給韋玄貞都可以，一個侍中的官位算得了什麼？」裴炎當即與武則天圖謀，決議廢掉嗣皇帝，另立豫王李旦為帝。這次皇帝的廢立，對武則天來說是藉機除去對自己專權不滿的嗣皇帝，從而威懾以後的皇帝和文武大臣，以達到自己長期操縱君權的目的;而對裴炎來說，他當然知道這只是中宗一時衝動說的氣話，當不得真，作為單獨受詔輔政的宰相不應該因此就參與廢帝的陰謀，但他卻積極主動地參加了廢帝的行動，顯然他認為中宗難以制約，不如趁早廢掉，換一個更能受自己影響的新皇帝，同時也能使要求廢帝的武則天感恩於自己。然而，自以為是的裴炎卻沒有料到，這一舉動使武則天的地位更加穩固，並埋下了真正的禍根。武則天開始推動長期臨朝稱制，兩人的矛盾也慢慢顯現了出來。
裴炎不願出現女主執政的局面，開始對武則天的革命舉動進行干涉，先阻止她「追王其先」，後又反對她迫害宗室成員。通過幾次較量，裴炎對武則天難以制約的本性和覬覦皇權的野心已有所瞭解，知道讓她主動讓權還政一無指望了，這時才後悔當初建議一切政事都要「宣太后令於門下施行」的舉動。為將功贖罪，裴炎暗中尋找機會。
睿宗文明元年(684年)，唐朝開國功臣李績的孫子徐敬業在揚州發動反對武則天的兵變，宣稱要勤王護君。裴炎表面上不動聲色，也不積極參與討伐叛軍的議論，想等武則天焦頭爛額之時順勢逼她歸政。武則天聞悉便暗使監察御史崔察上奏指控裴炎，以「裴炎身受顧命之托，大權在握，叛亂之際不設法討平，反而要逼太后歸政，其中一定有陰謀」為借口，將其逮捕入獄，併力排眾議給他定了個「謀反」的罪名，最後斬於街頭。
滿腹經倫、自視甚高的當朝宰相裴炎就這樣敗在了他曾看不起的太后武則天手中。他想利用武則天這個女流之輩，因而不惜違背大唐成例和先帝遺命讓一切政務都以太后令頒布實施，「幫助」武則天成為男尊女卑的中國古代社會中的異數，做了中國歷史上唯一的一位女皇帝。這「幫助」並非裴炎有意為之，而是他的自以為是造成的，他本想利用武則天樹立自己在朝堂上的權威，結果反被武則天利用，斷送了卿卿性命。