起家尚书奉御，迁秘书监，袭封周国公。光宅元年(684），授礼部尚书、同中书门下三品。垂拱元年（685），加同平章事，成为宰相，月余罢免。载初元年（689），授纳言。天授元年（690），进文昌左相。
武承嗣在为武则天称帝大造的同时，他极力向武则天建议“去唐家子孙，诛大臣不附者”。他身居要职十余年，但除了为武氏争权卖力制造排除异己之外，没有什么功绩可言。
随着时间的推移，他对太子的位置产生了强烈欲望。他不断派人游说、乞请，同时极力讨好武则天和其宠臣，以谋求争得他们的支持和赞同。在一次请求变易太子的理由是：“神不欲歆类，氏不祀非族，”既然武氏为皇帝，就不应该以李氏子孙为皇嗣。这一请求最终未能成功，因为宰相岑长倩等反对此议。
为了巩固自己的地位，他还极尽阿谀之能事，对于 武则天及其宠臣极尽拍马屯迎之能事。他率五千人上表，请加尊号“金轮圣神皇帝”，又率二万六千余人，请加尊号“越古金轮芒神皇帝”。两次请加尊号，均被接受，并高兴得大赦天下。
然而，在朝廷大臣李昭德等人的劝说下，最终决定立子，不立侄，这一决定彻底破灭了他的梦想，最终导致他忧愤而死，被赠予太尉、并州牧，并谥曰宣。
