神龙元年唐中宗复辟，诛杀张易之兄弟，李峤被贬为豫州刺史，未及起程又贬通州刺史，但在几个月后便被召回朝中，授为吏部侍郎，封赞皇县男。
不久，李峤又升任尚书，进封县公，他奏请大量增置员外官，意欲以私惠获取时望，希望能借此重居相位，结果使得官僚泛滥、国库减耗，铨选制度陷入混乱。
神龙二年李峤以吏部尚书之职拜相，加授同中书门下三品，当时驸马都尉王同皎谋诛佞臣武三思，结果事泄以谋反罪下狱。
李峤参与审理，却畏惧武三思威权而无所作为，致使王同皎冤死，天下称怨，是年七月，李峤进位中书令。
他因铨选混乱，上疏引咎辞职，并奏陈十余条时政得失。唐中宗认为李峤能自陈失政，下诏抚慰，让他官复原职。
神龙三年太子李重俊发动兵变，诛杀武三思父子，又攻打宫城，最终兵败被杀，史称景龙政变。
当时唐中宗与韦皇后在兵变时登玄武门避乱，李峤则与杨再思、苏瑰、宗楚客、纪处讷拥兵二千人，屯于太极殿前，闭门自守。
后来宗楚客指使给事中冉祖雍，奏称前宰相魏元忠犯有大逆之罪，李峤也随声附和，结果遭到唐中宗的训斥。
景龙二年李峤兼任修文馆大学士、监修国史，进爵赵国公，景龙三年李峤被免去中书令之职，改任特进、兵部尚书、同中书门下三品。
当时宗楚客与纪处讷潜怀奸计，广结朋党。李峤身为宰相，却以唯诺自保，对朝政无所匡正。
景龙四年唐中宗暴崩。韦皇后秘不发丧，连夜召宰相李峤、苏瑰、宗楚客等十九人入禁中，商议后事，当时太平公主与上官昭容起草遗诏，命温王李重茂即位。
由韦皇后临朝理政，并让相王李旦辅政，但宗楚客等韦氏亲信，却以嫂叔不通问为由，建议削去李旦的辅政之责。
诸宰相中只有苏瑰表示反对，李峤等人皆一言未发，最终李旦被削去辅政之责，韦氏以皇太后临朝摄政。
李峤还密奏韦后，认为不宜将相王李旦之子李成器、李隆基等人留在京城。
是年六月，李隆基发动唐隆政变，诛杀韦皇后及其亲信党羽，拥立李旦为皇帝，史称唐睿宗。七月，李峤被贬为怀州刺史，不久以年老致仕。
先天元年唐睿宗退为太上皇，太子李隆基即位，史称唐玄宗，他在宫中发现了李峤当初的奏表，将其宣示于朝臣。
中书令张说认为桀犬吠尧，各为其主，不应追究李峤的罪责，唐玄