会昌五年（845）七月，唐武宗下令灭佛，沙汰寺院僧尼。先是拆毁在山野中的寺院，随后下诏长安、洛阳的两街各留二寺，每寺留僧30人。全国节度使、观察使下的镇地和同、华、商、汝各州留一寺，上等寺留僧20人，中等寺留10人，下等寺留僧5人，其余被沙汰寺院的僧人全部勒令还俗。
在沙汰之列的寺院，派御史前去督令限期拆毁，寺产收归官府所有，拆下的木材用来建造官署，铜像钟磐都用来铸钱。至这年八月，武宗宣布全国共拆毁寺院4600所，还俗僧尼二十六万五百人，山野中的小寺庙拆去4万余所，收得良田数千顷，寺院奴婢15万人。
唐武宗原本也是喜欢佛教的，但即位数年后就对佛教怀有刻骨仇恨，这到底是为什么？
有人认为武宗之所以下令灭佛，主要是与当时的宗教斗争有关。《旧唐书》说：“武宗想学神仙方术，拜道士赵归真为师。归真得宠后，每次与武宗谈话，就一直讲佛教的坏话，说佛教不是中国的宗教，只会蠹耗生灵，应该全部铲除。武宗听后觉得很有道理。”
佛教传入中国后，一方面和儒家思想常有冲突，另一方面又和土生土长的道教也矛盾重重。为争取最高统治者的青睐，佛道两家常常进行激烈的辩论，两教的地位也常发生变化。根据这种说法，道教和佛教之间的严重矛盾，道士在武宗面前攻击佛教，促成了武宗灭佛。
从一些材料看，这种说法的确是有一定道理的。由于佛教的教义在理论深度上远远超过道教，因果报应、轮回转世等内容很能够取得人们的信任，因此道教在教义上无法与佛教相争，于是道教就利用政治上的优势排斥佛教。武宗宠幸赵归真后，朝官屡屡进谏。武宗说：“我在宫中没有什么事情，常常与他谈玄说道来解除胸中烦闷。”看来赵归真的话对武宗的影响越来越大。
武宗灭佛是重用赵归真等道士开始的。他刚做皇帝时就召赵归真等81人入禁中，同时进行崇道活动。赵归真一方面挑起了武宗要求长生的愿望，另一方面又不断地排斥佛教，使武宗的崇道思想不断增强。武宗还任命赵归真为右街道门教授先生，使赵老道一下子成了风云人物，连宰相李德裕也看不下去了，对武宗说：“听说近来赵归真的家门，车马毕集，希望陛下好好警诫他。”因此，持这种观点者认为道教利用政治上的优势排斥佛教，是武宗灭佛的直接原因。
另一种说法认为灭佛事件的发生是朝廷与佛教的经济矛盾所导致的。武宗对全国发布的《拆寺制》中，列举了佛教的一系列罪状，其中最主要的是“蠹耗国风，诱惑人意”，“劳人力于土木之功，夺人利于金宝之饰”。他认为“寺宇招提，莫知纪极，皆云构藻饰，僭拟宫居”，使得“物力凋瘵，风俗浇诈”，自己灭佛的主要目的是“惩千古之蠹源”，以“济人利众”。
早在即位前，武宗就曾说过：“穷吾天下，佛也。”灭佛的结果，确有比较明显的经济效用，大批僧尼还俗，寺院奴婢编入税户，把寺院钱物收归官府；铜铁佛像铸为钱币与农具等。
灭佛的主要参预者是宰相李德裕，早在敬宗时他在浙西观察使任内，就提出要限制佛教的发展。徐州节度王智兴泗州置僧坛，很多江南人北渡落发为僧，李德裕就提出要禁止这种做法。他提出如果不禁止，江南就会损失60万丁壮的租赋。当时连敬宗这样昏庸的皇帝也看到了佛教在经济上对政府造成的损失，“即日诏徐州罢之”。
武宗灭佛后，李德裕对武宗的做法大加称赞，认为武宗“独发英断，破逃亡之薮，皆列齐人；收高壤之田，尽归王税。正群生之在惑，返六合之浇风。出前圣之谟，为后王之法。巍巍功德，焕炳图书。”佛教势力的发展，必然影响政府的财政来源，武宗灭佛是佛教势力日益膨胀的必然结果。武宗之前的皇帝之所以没有灭佛，主要是矛盾的发展还不到最尖锐的程度。
不过也有人对这种说法提出不同的看法，他们认为佛教与朝廷的矛盾有唐一代始终存在，历代反佛的士大夫很多，他们对佛教耗财蠹国的攻击十分猛烈，却从未受到帝王的重视，除武宗外，再也没有一个皇帝废佛，相反崇佛的君主却是一个接着一个。唐武宗灭佛后，对道教极度崇信，曾举行长达一百多天的道场，连续五个月修建宏伟壮丽的仙台，厚赐道士，从经济角度看，唐武宗对佛教有清醒的态度，那么他为什么又马上会沉溺于道教？
一种比较新颖的观点认为唐武宗灭佛的根本原因是唐武宗与唐宣宗之间的权力斗争。宣宗是武宗的叔叔，他当时从宫中逃出之后，隐身于佛门，而武宗的灭佛，其实是为了查杀宣宗，毁灭他的栖身之所。
日僧圆仁武宗灭佛时恰好在中国，在他的《入唐求法巡礼行记》中有这样一段记载：道士上奏武宗：“孔子说云：‘李氏十八子昌运方尽，便有黑衣天子理国。’臣等窃惟黑衣者，是僧人也。”圆仁自己猜测说：“李氏十八子，为今上第十八代，恐李家运尽，便有黑衣夺位欤？”他认为武宗听到了这段话后，从此“憎嫌僧尼”了。
这是一条伪托孔子所说的谶语，是精心炮制出来的。武宗是唐代第十八个皇帝，而且“十八子”与“李”字相合，黑衣是当时僧尼突出的标志。谶语向人们明白预告：唐武宗的祚运就要完结，佛门中将有人要登上天子的宝座。
佛门中的黑衣天子是谁？是武宗的叔叔唐宣宗。唐武宗上台后，对可能构成皇位威胁者进行迫害，唐宣宗被迫出游为僧。武宗初时尚崇钦释教，但在会昌元年六月突然改变了态度，于自己生日棒决入内斋与道士谈经的僧人，这很可能是武宗这时得到了宣宗逃入佛门的消息，从而把佛教视为异己力量。
会昌二年、三年，武宗屡次下令对寺院僧尼加以勘问盘查，大概是在对不知去向的宣宗进行搜捕追拿。在灭佛过程中，对僧尼进行了残酷的、非理性的迫害与杀戮。武宗灭佛不久，宣宗即位，马上大兴佛教，其原因就在于佛门曾是宣宗的避难场所，而且又为隐藏宣宗付出了惨重的代价，宣宗兴佛实有还愿报恩的动机。
这种说法提出后，也遭到了一些人的反驳。他们认为宣宗隐身于佛门，其实是无稽之谈。武宗在未做皇帝的时候就信奉道教，曾在开成五年（840）秋召赵归真等81人入禁中修道场，他并不是在会昌元年突然间的态度改变。会昌二年、三年对僧尼的勘问，根本不是对宣宗的搜捕，因为其时宣宗32岁，武宗只要对30多岁的僧人查问就可以了，没有必要兴师动众。
会昌五年规定50岁以下的僧尼全部还俗，后来外国僧尼也要还俗回国，为了查杀宣宗，至少所有的尼和外国僧是被冤枉了。即使宣宗隐身于僧中，僧还俗为民后，宣宗还可以隐身于民间，仍不能达到目的。“李氏十八子”这条谶语出自于道士之口，只能说明佛道间的矛盾，并不能说明武宗与宣宗之间的权力之争。因为如果宣宗代替武宗，政权仍在李姓手里，根本没有必要“恐李家运尽”。
以“黑衣”暗示佛教徒要改朝换代并非始于唐武宗，南北朝时曾经出现过。道士之所以散布这种谶语，不过是前人的故伎重演，并不是针对唐宣宗的。宣宗恢复佛教，也不是针对武宗本人的，而是崇佛者对反佛者斗争的一次胜利。
唐武宗灭佛，对唐朝历史和佛教的发展影响极大，促使他灭佛的根本原因，至今仍是一个有待于人们进一步探索的谜团。