惠妃当然想当皇后，并想让儿子李瑁成为太子。她与武则天同样阴狠毒辣，勾结老奸巨滑的宰相李林甫，设计陷害太子。她召太子李瑛、鄂王李瑶和光王李琚入宫，说宫中有贼，请他们帮忙捉贼。玄宗得到的情报是太子等人穿铁甲进宫，要谋反，于是废太子与二王为庶人，不久敕三位庶人死。《新唐书》对此有记载："后李林甫以寿王母爱，希妃意陷太子、鄂光二王，皆废死。"
《新唐书·玄宗诸子传》说，太子、二王成为"三庶人"遇害后，"岁中惠妃数见庶人为祟，因大病，夜召巫祈之，请改葬，且射行刑者瘗之，讫不解"，以致当年底十二月去世。 由于难忘旧情，玄宗特追封武惠妃为"贞顺皇后"，下制曰："奄至沦殁，载深感悼，逐使玉衣之庆，不及於生前，象服之荣，徒增於身後，可赠贞顺皇后。"将武惠妃以皇后礼葬于敬陵。武惠妃生前没有得到的名分，死后终于得到。
玄宗这大概也是出于一种补偿的心理。而且从此以后，玄宗再也没有考虑过封后一事。之后的贵妃杨玉环虽然备受恩宠，但生前死后都未曾得到玄宗正宫皇后的名号。从这一点上，也可以看出玄宗对武惠妃的用情之深，以及内心难以名状的矛盾。
