復位初期，唐中宗李顯對五王感恩戴德，事事多聽取幾人意見，桓彥範身居宰相之位，依舊保持剛直本色，但凡朝堂有錯、君主失度，必然直言上諫，從不顧及自身仕途。

他上任之後，第一件事便是整頓後宮干政苗頭。李顯早年被貶房州，常年依靠韋皇后陪伴扶持，復位之後對韋后極盡縱容，允許韋后一同臨朝聽政，大小國事都要詢問韋后意見，朝堂之上漸漸形成帝后共治的格局。

桓彥範一眼看穿隱患，立刻秘密上奏，引述歷朝女子干政導致王朝動盪的典故，勸諫李顯：皇后只能管理後宮內廷，不可干涉前朝政務，懇請陛下收回韋后臨朝參政的許可權，防止外戚、後黨勢力壯大，重蹈當年武氏篡唐的覆轍。

可李顯對韋后感情深厚，完全聽不進勸諫，表面敷衍安撫桓彥範，私下依舊放任韋后參與朝政。韋后本就野心勃勃，不甘居於深宮，與武三思私下往來頻繁，二人暗生私情，聯手把持朝政，朝堂權力格局悄然逆轉。

除此之外，李顯格外迷信方士巫道，打算破格提拔術士鄭普思擔任秘書監，另一術士葉靜能為國子祭酒。秘書監掌管皇家典籍詔令，國子祭酒是全國最高學府長官，都是清貴要職，交給只會占卜幻術的方士，滿朝文武譁然，卻沒人敢強硬阻攔。

又是桓彥範獨自站出來，連續上疏極力反對。他直言治國靠禮法賢臣，不靠方士妖術，鄭普思、葉靜能並無真才實學，只會蠱惑君主，若授予高官，只會讓天下讀書人寒心，有損朝堂公信力。李顯依舊置若罔聞，我行我素，依舊重用兩名方士。

接連幾次勸諫碰壁，桓彥範沒有就此閉口，反而越發頻繁地針對韋后、武三思一黨上書彈劾。他親眼看見武三思依靠韋后撐腰，不斷提拔武氏舊部，排擠當年參與神龍政變的功臣，朝中官員但凡依附五王，都會遭到明裡暗裡的打壓。

桓彥範多次聯合敬暉等人，面見李顯，請求貶斥、流放所有武氏宗親，剝奪武三思等人官職權力。李顯始終猶豫不決，一邊感念五王復國大恩，一邊又礙於韋后情面，不願懲處武三思，兩邊來回和稀泥，矛盾越積越深。

武三思心思縝密，深知五王一日不倒，自己便無法獨攬大權，於是聯合韋后，日夜在李顯耳邊詆譭桓彥範、張柬之等人。二人不斷挑撥君臣關係，刻意放大君主心中的忌憚：當年這群人能集結禁軍，帶兵闖入皇宮逼迫先帝退位，今日能扶持陛下登基，他日若是心生不滿，同樣可以集結兵力廢黜陛下，手握兵權、威望滔天的功臣，才是皇權最大威脅。

這番說辭精準戳中李顯內心最深的恐懼。李顯一生顛沛流離，極度看重手中皇權，最害怕有人效仿當年兵變，奪走自己的帝位。久而久之，他對五王的感激慢慢消散，取而代之的是深重猜忌與隔閡，對待桓彥範等人的態度日漸冷淡疏遠。

武三思抓住時機，設計一套完整的構陷計劃，打算逐步剝奪五王實權。他先勸說李顯，以尊崇功臣的名義，冊封五人為郡王，明升暗降：張柬之封漢陽王、敬暉平陽王、桓彥範扶陽王、崔玄暐博陵王、袁恕己南陽王，世人稱“五王”。

封王之後，朝廷下詔免去五人宰相實職，只保留郡王爵位，每月初一、十五上朝覲見，看似禮遇有加，實則徹底剝奪行政、軍政實權，五王從此遠離朝堂核心決策圈，再也無法直接制衡武三思與韋后。

桓彥範心中清楚這是明褒暗貶的圈套，卻無力扭轉君主心意，只能交出侍中相印，成了有名無實的扶陽郡王。昔日一同發動政變的夥伴，個個心灰意冷，朝堂局勢徹底落入武三思掌控。

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