唐高宗李治于东都洛阳病危，裴炎奉诏与黄门侍郎刘齐贤、中书侍郎郭正一同辅佐太子李显。高宗遗诏以中书令裴炎辅政。
当然辅政仅仅是辅政，大唐帝国的军国大事都由武则天决断。
李显是个荒唐的庸主，他干了两件蠢事，加上一句失言，上位仅仅55天，皇位被废。
1.欲以后父韦玄贞为侍中
2.欲与乳母子五品
皇位还没坐稳，李显就大摇大摆提高自己的政治力量，把岳父韦玄贞从一个小小的蜀地普州参军火箭式提拔到豫州刺史，并且又想升任其为侍中，唐朝的侍中可是宰相级别。
又想把自己乳母的儿子直接担任五品官员。
如此任官，何其荒唐，辅政的裴炎拼命反对，目空一切地李显似乎忘了自己还有一个强势的母亲，竟然说朕把皇位禅让给他韦玄贞都可以，何为惜侍中耶？
裴炎大吃一惊，心想原来这货就一昏君。
李显要是个正经皇帝就不会说出如此荒唐话，李唐天下说不定真会葬送到他手上。这还得了，裴炎赶紧跑去和武则天打小报告。武则天大怒，直接决心废帝。
裴炎以羽林军上殿，大臣们谁还敢反对，当众宣读武则天旨意，废李显为庐陵王，以李显弟李旦为帝，李显被士兵们从高高在上的皇帝御座上扶下，武则天亲自驾临。
李显痛哭着，一脸无辜地说道："我有何罪？"
武则天面无表情："汝若将天下与韦玄贞，何得无罪！
忠心为唐裴炎，是忠于皇室的人，李显表现出一个昏君的迹象被废完全合理。裴炎也非常不满武则天专权，但又无可耐何。
年少时的裴炎在唐初著名的学府弘文馆苦读十年，等同于现在的北大清华高材生。
放假没课，同学们都出去游玩，只有裴炎依旧苦学。教育部门觉得裴炎你学习优秀，已经可以推荐你当官了，而裴炎以学业未精为由拒绝当官。裴炎从明经及第，仅靠着个人能力，从小小的司仓参军一路升迁到侍中、中书令。
李旦继位后，武则天依然主管朝政，甚至临朝称制，李旦成了被生母软禁在宫中傀儡皇帝。
裴炎察觉到武则天有篡位的迹象，心中愈发不安，在朝堂中尽力反对武则天。
武则天侄子武承嗣请立武氏七庙及追王父祖，立先祖七庙的行为仅仅是天子所能做的，封亲属为王也是僭越。裴炎当然站出来反对，甚至干脆拿吕后的下场暗示武则天，裴炎已经很勇敢直白了，“独不见吕氏之败乎？”
武则天就表现的很淡定，
吕氏之王，权在生人；今者追尊，事归前代。存殁殊迹，岂可同日而言？
就是说吕后是封活人为王，而我是在追封死者，两者情况不一样。裴炎依旧反对，“殷鉴未远，当绝其源。"武则天只能很不满的放弃了。
韩王李元嘉、鲁王李灵夔是高祖之子，李旦得叫他们皇太叔，宗室声望非常高。武承嗣想为武则天篡位打通道路，建议武则天找个理由把这两王爷杀了。裴炎拼命反对，武则天只好罢手。
反武冤死大唐开国名将英国公李绩之孙李敬业，（后被武则天剥夺李姓）因不满被武则天贬职外放，联合同样遭遇的一伙人，以扶助中宗复位为号召于扬州起兵十多万讨伐武则天。
武则天朝堂议事，询问对策。早已不满武则天专政的裴炎趁机上奏，"皇帝年长，未俾亲政，乃致猾竖有词。若太后返政，则此贼不讨而解矣。”
公开要求武则天还政于李旦，这样徐敬业就没有了起兵的理由，成了名副其实的谋反叛逆，自然就会不讨而解。
武则天当然听着怒火中烧，裴炎一直是阻碍她篡位的钉子，不可不拔。武则天党羽御史崔察上奏弹劾裴炎勾结徐敬业谋反，“（裴炎）大权在己，若无异图，何故请太后归政？"武则天找到借口，将裴炎下狱，严加审讯。
凤阁侍郎胡元范、纳言刘齐贤、右卫大将军程务挺等文武群臣纷纷上表为裴炎喊冤辩护。
元范、齐贤曰："若炎反，臣辈亦反矣。"后曰："朕知炎反，卿辈不反。"
武则天当然不接受，开什么玩笑？他武则天早就想杀裴炎了，只不过他是辅政大臣，辅政二十多年，德行威望高，苦于一直找不到借口，现在好不容易抓到杀裴炎的借口。
裴炎知道武则天不会放过自己，"宰相下狱，焉有更全之理！"同年十月，武则天以谋反罪斩裴炎于都亭驿之前街。查抄家产，家无余财。
那些为裴炎辩护的大臣也下场很惨：
凤阁侍郎胡元范，坐救炎流死琼州。右卫大将军程务挺被武则天以谋反罪派遣左鹰扬将军裴绍业将其斩于军营，满门抄斩。纳言刘齐贤贬吉州长史。吏部侍郎郭待举贬岳州刺史。睿宗李旦复位后，下诏为裴炎平反，追赠益州大都督。
