反对武氏

当时，唐睿宗虽是皇帝，朝廷大权仍掌握在武则天手中。武承嗣请求立武氏七庙，并追封祖先为王。

裴炎进谏道："太后母仪天下，不应偏私于亲属。难道太后忘记吕氏的败亡吗?"武则天道："吕后将权力交给生者，因此失败。现在我追尊死者，有什么损害呢?"

裴炎道："应当防微杜渐。"武则天很不高兴，虽未立七庙，仍追尊父祖为王。裴炎也因此得罪武则天。

后来，武承嗣认为韩王李元嘉、鲁王李灵夔是皇帝叔祖，地位崇高，便劝武则天借故将其诛杀。

武则天询问宰相的意见，刘祎之、韦思谦都一言不发，只有裴炎极力反对。武则天对此更不高兴。

被杀

同年九月，徐敬业在扬州起兵反武。裴炎趁机道："天子已经成人，却没有亲政，才让小人有造反的借口。如果把朝政还给天子，叛军不用讨伐便会解散。"

御史崔詧道："裴炎是顾命大臣，听到叛乱，却不愿征讨，只是让太后还政，一定是有异心。"武则天于是将裴炎关入诏狱，命御史大夫骞味道、御史鱼承晔审问。

裴炎入狱后，不肯委曲求全，道："宰相入狱，哪有能保全的道理!"凤阁侍郎胡元范对武则天道："裴炎是社稷之臣，有功于国，忠于皇帝，天下皆知，我敢证明他不会谋反。"纳言刘齐贤、左卫率蒋俨都为裴炎辩护。

武则天道："裴炎有造反的意图，只是你们不知道而已。"胡元范、刘齐贤都道："如果裴炎所为是造反，那我们也是造反。"武则天道："朕知道裴炎造反，你们不是造反。"

不久，裴炎被斩杀在洛阳都亭。他对兄弟们道："你们的官职都是自己取得的，我没出什么力，现在却因我而被流放，岂不令人悲痛!"裴炎死后，为他申辩过的官员相继获罪。

宰相刘齐贤被贬为吉州(在今江西)长史，胡元范被流放琼州(今海南)，郭待举贬为岳州(在今湖南)刺史，程务挺也被斩杀于军中。

710年(景云元年)，唐睿宗复位，追赠裴炎为太尉、益州大都督，谥号为忠。