即位後、井上内親王を皇后とし、
他戸親王を皇太子とするが、宝亀3年(
772年)井上内親王を呪詛による大逆を図ったとして罪し皇后を廃し、皇太子の他戸親王も廃した。井上内親王は翌年、天皇の同母姉
難波内親王を呪ったとして幽閉され、連座して王に落とされた他戸親王もともに幽閉されてやがて二人とも変死した。これによって
天武天皇の皇統は完全に絶えた。翌宝亀4年(
773年)
高野新笠から生まれた山部親王を立てて皇太子とした。のちの
桓武天皇である。この背景には山部親王とそれを擁立する藤原家の陰謀があったと目される。