唐玄宗在宠幸武惠妃以前,曾经宠幸赵丽妃、皇甫德仪与刘才人,她们分别生太子李瑛、鄂王李瑶、光王李琚。后因武惠妃得宠,三妃相继失宠。于是李瑛、李瑶与李琚兄弟常为母亲失宠而不乐,且在一起议论,多有怨言。武惠妃之女咸宜公主的驸马杨洄,深知武惠妃想废太子李瑛,而立寿王李瑁的心思,为了私心利益,每日观察李瑛短处,并将一切不利于太子的话向武惠妃报告毁谤。由是,武惠妃在玄宗临幸时且哭且诉:“太子结党,想要谋害妾母子,而且还指责皇上。”玄宗听信了武惠妃的蛊惑,大怒,即召宰相,欲废太子。中书张九龄以历史上的骊姬、江充、贾南风与独孤皇后等人故事劝谏玄宗不能废太子,玄宗听罢默然,此事遂作罢。
武惠妃深恨张九龄,欲必除之。黄门侍郎李林甫揣摩惠妃的心意,时常说寿王的好话,惠妃对他相当器重。由是,武惠妃与李林甫串通一气,内外排挤。不久,张九龄被罢官,由李林甫取代其位。开元二十五年(737年)四月,杨洄再次向武惠妃构陷三位亲王,说他们三个与太子妃薛氏之兄薛锈共谋异事。武惠妃便设计派人去召三王入宫,说是宫中有贼,想请他们帮忙,而他们也答应了。武惠妃接着又告诉唐玄宗:“太子跟另外两个王爷要谋反了!他们穿铁甲进宫了!”玄宗派人察看,果真如此,此时贤相张九龄已罢官,便找宰相李林甫商议。李林甫说:“这是陛下的家务事,不是臣等应该干预的。”玄宗便下定决心,废三王为庶人,并赐薛锈死。不久,三位庶人皆遇害,天下人都为他们感到冤枉。
自陷害三王后,武惠妃多次见到他们的鬼魂,因此惊恐害怕成疾,大病不起。请巫师作法事,请和尚作佛事,并为他们改葬,甚至用处死的人来陪葬,都没有用。开元二十五年十二月,武惠妃因惊怖过度而亡,享年三十八岁。可怜武惠妃,虽美艳而阴狠,却谋夺皇后位和谋改储君皆不成,且冤死皇后和三王,以至死时因恐怖而变得瘦骨嶙峋,以至李隆基都不敢探视。她过世后,鬼魂作祟的事也自然消失了。
唐玄宗之子李琮请示是否需要按照皇后丧仪,让所有皇家子女服丧,唐玄宗没有准许,而是沿用妃嫔丧仪仅让其亲生子女服丧。死后虽追赠她皇后之位,谥曰贞顺皇后,葬于敬陵,并立庙祭祀,然其构陷王皇后,谋害三皇子之事人尽皆知,乾元年间,被唐肃宗废去一切皇后祠享。
武惠妃死后,唐玄宗也悲伤了好一阵子。但被武惠妃搅乱的后宫却始终混乱不堪。不久,武惠妃的儿媳杨玉环,又要被风流李三郎扒灰了,李隆基又要上演“在天愿作比翼鸟,在地愿为连理枝。”“老牛吃嫩草”的黄昏不伦之恋的大戏了。