Võ Thái hậu mặc dù lập Lý Luân làm hoàng tự, song các thân vương họ như Ngụy vương Võ Thừa Tự, Lương vương Võ Tam Tư đều nhắm đến vị trí thái tử, nhiều lần nói rằng không có hoàng đế nào lại truyền ngôi cho người họ khác. Tuy nhiên trong những năm đầu tiên, Thái hậu vẫn chưa thay đổi vị trí kế vị.

Năm 693, người tì nữ được thái hậu tin tưởng, Vi Đoàn Nhi, vu cáo vợ Lý Luân là Lưu thị cùng người thiếp của ông, Đậu thị lập đàn bùa phép mưu hại Võ Thái hậu. Do đó Thái hậu cho xử tử cả Lưu thị và Đậu thị[18]. Lý Luân cực kì lo sợ mình sẽ bị liên lụy, do đó ông không dám khóc thương cho hai người, sinh hoạt vẫn tiến hành như bình thường. Tuy nhiên sau đó Đoàn Nhi lại tiếp tục tìm cớ hãm hại Lý Luân, nhưng Thái hậu không tin hắn nữa, sai giết đi. Cũng trong lúc đó, mẹ của Đậu Đức phi là Bàng thị bị người đến tố cáo, Bàng thị bị khép tội chết, cho giảm một bậc. Cũng trong năm đó, lại có lời tố cáo Lý Luân mưu phản. Võ Thái hậu tức giận, sai giam lỏng ông trong phủ, không cho đại thần gặp mặt, đồng thời phế các con ông từ thân vương làm quận vương. Những người bị nghi đồng mưu đều bị Lai Tuấn Thần tra tấn dã man. Bấy giờ có An Kim Tàng tự mổ bụng của mình để giải oan cho Lý Luân. Thái hậu nghe tin cảm động, cho cứu chữa tận tình cho Kim Tàng và xá miễn cho Lý Luân.

Năm 698, do lời khuyên của đại thần Địch Nhân Kiệt cùng các nam sủng là anh em Trương Dịch Chi, Trương Xương Tông, Võ Thái hậu quyết định đón Lư Lăng vương Lý Hiển về kinh. Tháng 10 cùng năm, Lý Đán xin nhường ngôi kế vị cho Lý Hiển. Võ thái hậu bằng lòng, lập Lý Hiển làm Thái tử[7]. Sang năm 699, Lý Đán được đổi phong làm Tương vương, kiêm chức Thái tử hữu vệ suất. Cũng năm ấy, Thái hậu đổi họ của Lý Hiển và Lý Luân thành Võ, đổi tên Võ Luân thành Võ Đán. Do lo sợ sau khi mình chết đi thì hai họ Lý - Võ sẽ không dung nhau, Thái hậu bèn ép Võ Hiển, Võ Đán cùng Thái Bình công chúa và Phò mã Võ Du Kị phải thề độc sẽ không làm hại họ Võ. Những lời thề đó được khắc trên thanh sắt và giữ trong kho triều đình.

Năm 701, quân Đột Quyết xâm phạm biên giới nhà Đường. Võ Đán phụng mệnh đánh dẹp, nhưng sau đó Đột Quyết lui quân trước. Năm 702, Võ Đán được phong làm Đô đốc Tĩnh châu[19]. Sang năm 703, ông được phong làm Ung châu[20] mục, cai trị các vùng lãnh thổ phía tây, bao gồm cả Trường An. Trong cung, Thái hậu sủng hạnh hai mỹ nam là Trương Dịch Chi, Trương Xương Tông. Võ Đán cùng công chúa Thái Bình từng dâng thư xin Võ Thái hậu phong vương cho Dịch Chi, tuy Thái hậu không đồng ý, nhưng cũng phong cho Dịch Chi và Xương Tông tước vị Quốc công.