陷害三王
不久，张九龄罢官，以李林甫取代其位。李林甫揣摩惠妃的心意，时常对她说寿王的好话，惠妃便对他相当敬重。开元二十五年(737年)四月，杨洄再次向惠妃构陷三位亲王，说他们三个与太子妃薛氏之兄薛锈共谋异事。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。惠妃接着又告诉玄宗：“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，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，赐薛锈死。不久，三位庶人皆遇害，天下人都为他们感到冤枉。
大病早逝
陷害三王后，武惠妃多次见到他们的鬼魂，因此害怕成疾，大病不起。请巫师在夜里作法、为他们改葬，甚至用处死的人来陪葬，都没有用。最后惠妃因此而死，享年三十八岁。她过世后，玄宗之子李琮请示是否需要按照皇后丧仪，皇帝所有子女都要为其服丧，玄宗没有准许，而是沿用妃嫔丧仪仅让其亲生子女服丧。
身后荣辱
惠妃死后，玄宗虽追赠她皇后之位，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。
后世纪念
武惠妃死后，玄宗追赠她皇后之位，谥曰贞顺皇后，葬于敬陵，并立庙祭祀。
2004年5月至2005年6月，武惠妃“敬陵”被盗，墓内文物基本被盗空，一具彩绘石椁被走私出境。
2006年2月，陕西省、西安市警方联手成功破案，抓获以杨彬为首的特大文物犯罪团伙，收缴文物100余件。
2010年4月30日，流失美国长达6年之久的武惠妃石椁，在陕西省警方历经四年追索后回国。由公安机关正式移交给陕西历史博物馆。这具石椁面阔3间、进深两间，呈仿宫殿造型，由31块石材组成，包括5块椁顶、10块廊柱、10块椁板和6块基座。
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