弘道元年十二月，高宗驾崩，皇太后武则天执政，加授刘仁轨为特进。
光宅元年二月，李重照被废，刘仁轨又被任命为尚书左仆射、同中书门下三品，专任西京留守，独自主持长安的留守事务。
武则天特意写信给刘仁轨，将其与留守关中的西汉名臣萧何并称。刘仁轨却以年老体弱为由而上疏推辞，请求免除自己的留守之任。他还乘机陈述西汉吕后乱政败亡之事，以申明对武则天的讽谏之意。
武则天得诏后，派侄子武承嗣专程前往长安慰问刘仁轨，向其解释道.
“今日因皇帝正在守丧不能开口发布政令，眇身我（武则天）暂时代替他处置政事。劳您从远处劝诫，又上表声称年老多病要辞职，内多责备抱怨，使我忧虑不安进退无据。你又说‘吕后被后代耻笑，吕禄、吕产给汉朝带来灾难’，比喻实在深刻，使我欣慰和惭愧交集。您忠贞的操守，终始不变；劲直的气节，古今罕比。开始时听到这种话，怎能不感到迷惘；静而深思，足为借鉴。而且宰相之位，是百官的楷模，何况您是先朝旧臣，为远近所注目。希望您以匡正补救国事为怀，不要以年迈为由请求退休。”
不久，朝廷进封刘仁轨为乐城郡公。
垂拱元年（685年），刘仁轨遵从新令，改任文昌左相、同凤阁鸾台三品。
历史上，在公元685年，正月二十二日（3月2日），刘仁轨逝世，享年八十四岁。武则天为其辍朝三日，命在京官员依次到他家中吊祭，追赠开府仪同三司、并州大都督，陪葬乾陵，赐其家实封三百户。
唐中宗李显重新即位后，因为刘仁轨是“春宫旧僚”，追赠他为太尉。唐玄宗开元（713年—741年）年间，经刘仁轨之孙、秘书少监刘冕申请，玄宗下诏为刘仁轨立碑，并赐谥“文献”。
天宝六载（747年）正月十二日，刘仁轨与尚书右仆射褚遂良、司徒高季辅一同配享唐高宗庙廷。
而此时的刘仁轨还并没有去世。
李行周陪同刘仁轨一起阅兵，只看见兵甲林立，战阵如山，好久没有体验过这种生活了。
刘仁轨长长的呼出了一口气，他已经垂垂老矣，能再次进入兵营，自然是感慨万分。
刘仁轨虽然是文人出身，但是他一生都没有离开军队。
龙朔元年（661年），刘仁轨为检校带方州刺史，会合新罗兵，大破百济军于熊津江口，解百济府城镇将刘仁愿之围。
次年，与刘仁愿共败百济于熊津东。在孤军无援之际，说服部众，坚守观变，伺机拔数栅，并攻取要塞真岘城。
龙朔三年，率水军于白江口击败援救百济的倭军，焚其舟400艘。百济平后，刘仁轨奉命留镇百济。他修屯田，训士卒，以图攻取高句丽。
乾封三年，辅佐司空李积灭亡高句丽。咸亨五年，率军攻新罗。次年，破其要镇七重城；又遣靺鞨军渡海，攻新罗南境，杀获甚众。
仪凤二年，又任洮河道行军镇守大使，以防御吐蕃。
英雄当持三尺青锋，死当马革裹尸还。
刘仁轨看到台下的士兵们，精神瞬间恢复过来了。
“将士们，左武卫威武！”
显庆五年。左武卫大将军苏定方平定百济。战后，刘仁愿被任为都护，并率领左武卫驻扎在新罗。
此后十余年间，左武卫一直都是在刘仁轨的统帅下。
刘仁轨走上演武台，拔出自己的长剑，振臂高呼。
他的话并不多，但是却是那么的震撼人心。
“大将军，威武！”
“大将军，威武！”
.......
台下的士兵附和着，他们举着长枪声嘶力竭的呐喊着，整个左武卫都被这股声浪吞没了。
李行周这次是真的服了，刘仁轨果然是个天生的军人，只一个简单的动作，便引起如此效应。
李行周很清楚，有了刘仁轨，左武卫真的会成为复兴李氏的中坚力量。
刘仁轨将剑放回剑鞘，双手平举，等士兵们安静下来后，大声笑道。
“今天刘某很高兴，没想到离开左武卫这么多年，大家居然还如此拥戴我，刘某再此感谢各位兄弟厚爱了。另外，今天给大家介绍一个人！”
此时的刘仁轨已经八十余岁了，而且已经是大唐一等一的权臣、重臣。
但是说起话来，依旧带着点行伍之气。
仅仅两三句话的功夫，就让自己与左武卫之间的隔阂全没了。
“李学士，上台来！”
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