不久，武則天打算將寡居的太平公主嫁給武承嗣，但因武承嗣生病作罷一說是因為太平公主看不中武承嗣）。
公元690年載初元年），太平公主改嫁於武攸暨。
武則天為了讓太平公主嫁給武攸暨，就處死了武攸暨的妻子。
這次婚姻，被認為是武則天為了保護太平公主而採取的手段。
武則天在太平公主第二次結婚的兩個月後，正式登基。太平公主因為成為了武家的兒媳而避免了危險。婚後，太平公主替武攸暨生下兩個兒子、兩個女兒。
武攸暨性格謹慎謙退，太平公主在第二次婚姻期間，大肆包養男寵，與朝臣通姦，並曾將自己中意的男寵，進獻給母親武則天，即蓮花六郎張昌宗。
………………
太平公主“喜權勢”，武則天認為她長相、性格都像自己，常與之商議政事，但武則天生前從不讓太平公主將她參與政事的事情外洩。
太平公主畏懼母親，因而行事比較收斂，對外只大肆裝修府邸，購買別業。
武則天朝，太平公主見諸史書的建樹，只有為自衛而剷除來俊臣的勢力這一件。有記載稱，薛懷義也是她定計處死的。但也有說法稱，處死薛懷義的，是建昌王武攸寧。
另有記載稱，太平公主同相王李旦一起，作為李家的代表，參與了武李盟誓。同樣的，這種說法也存在爭議。
武週末年，武李兩家矛盾尖銳化，武則天召回廬陵王李顯，立他為繼承人，並透過一系列聯姻，將武李兩家聯絡起來，以圖能消弭未來的政治鬥爭。
同時，她也開始讓太平公主和上官婉兒，以及她的兩個男寵張昌宗、張易之掌握權力。
太平公主本人雖是武家兒媳，但政治上一直是李家的擁護者。
公元701年大足元年），二張因進讒言害死了兩家的嫡系繼承人，而同時得罪武李兩家。
公元702年長安二年）八月，李顯、李旦與太平公主聯名錶奏，請封張昌宗為王，被武則天拒絕，改封二張為國公。這次表奏，緩和了雙方的關係。
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但不久後的公元703年長安三年）九月，張昌宗誣告魏元忠與太平公主的情人司禮丞高戩，引起武則天大怒，將魏高二人下獄。
二張與太平公主及李家的關係，徹底破裂。
公元705年神龍元年），李家的擁護者、宰相張柬之，發動兵變，誅殺二張，逼武則天遜位給太子李顯。
太平公主由於參與誅殺二張兄弟有功，而受封“鎮國太平公主”。
其兄李旦封“安國相王”，開府，封五千戶。
李顯復位之後，太平公主逐漸走到幕前，積極參與政治。她受到李顯的尊重，李顯曾特地下詔，免她對皇太子李重俊、長寧公主等人行禮。
中宗朝，韋后與安樂公主亂權，唯懼太平公主多謀善斷。