召惇还，擢知制诰、直学士院、判军器监。三司火，神宗御楼观之，惇部役兵奔救，过楼下，神宗问知为惇，明日命为三司使。吕惠卿去位，邓绾论惇同恶，出知湖州，徙杭州。入为翰林学士。元丰三年，拜参知政事。朱服为御史，惇密使客达意于服，为服所白。惇父冒占民沈立田，立遮诉惇，惇系之开封。坐二罪，罢知蔡州，又历陈、定二州。五年，召拜门下侍郎。丰稷奏曰："官府肇新而惇首用，非稽古建官意。"稷坐左迁。谏官赵彦若又疏惇无行，不报。
哲宗即位，知枢密院事。宣仁后听政，惇与蔡确矫唱定策功。确罢，惇不自安，乃驳司马光所更役法，累数千言。其略曰："如保甲、保马一日不罢，有一日害。若役法则熙宁之初遽改免役，后遂有弊。今复为差役，当议论尽善，然后行之，不宜遽改，以贻后悔。"吕公著曰："惇所论固有可取，然专意求胜，不顾朝廷大体。"光议既行，暴愤恚争辨帘前，其语甚悖。宣仁后怒，刘挚、苏辙、王觌、朱光庭、王岩叟、孙升交章击之，黜知汝州。七八年间，数为言者弹治。
哲宗亲政，有复熙宁、元丰之意，首起惇为尚书左仆射兼门下侍郎，于是专以"绍述"为国是，凡元祐所革一切复之。引蔡卞、林希、黄履、来之邵、张商英、周秩、翟思、上官均居要地，任言责，协谋朋奸，报复仇怨，小大之臣，无一得免，死者祸及其孥。甚至诋宣仁后，谓元祐之初，老奸擅国。又请发司马光、吕公著冢，斫其棺。哲宗不听，惇意不惬，请编类元祐诸臣章疏，识者知祸之未弭也。遂治刘安世、范祖禹谏禁中雇乳媪事，又以文及甫诬语书导蔡渭，使告刘挚、梁焘有逆谋，起同文馆狱，命蔡京、安惇、蹇序辰穷治，欲覆诸人家。又议遣吕升卿、董必察访岭南，将尽杀流人。哲宗曰："朕遵祖宗遗制，未尝杀戮大臣，其释勿治。"然重得罪者千余人，或至三四谪徙，天下冤之。
惇用邢恕为御史中丞，恕以北齐娄太后宫名宣训，尝废孙少主立子常山王演，托司马光语范祖禹曰："方今主少国疑，宣训事犹可虑。"又诱高士京上书，言父遵裕临死屏左右谓士京曰："神宗弥留之际，王珪遣高士充来问曰：'不知皇太后欲立谁？'我叱士充去之。"皆欲诬宣仁后，以此实之。惇遂追贬司马光、王珪，赠遵裕奉国军留后。结中官郝随为助，欲追废宣仁后，自皇太后、太妃皆力争之。哲宗感悟，焚其奏，随觇知之，密语惇与蔡卞。明日惇、卞再言，哲宗怒曰："卿等不欲朕入英宗庙乎？"惇、卞乃已。
惇又以皇后孟氏，元祐中宣仁后所立，迎合郝随，劝哲宗起掖庭秘狱，托以左道，废居瑶华宫。其后哲宗颇悔，乃叹曰："章惇坏我名节。"惇又结刘友端相表里，请建刘贤妃于中宫。
初，神宗用王安石之言，开熙、河，谋灵、夏，师行十余年不息。迨闻永乐之败，神宗当宁恸哭，循致不豫，故元祐宰辅推本其意，专务怀柔外国。西夏请故地，以非要害城砦还之。惇以为蹙国弃地，罪其帅臣，遂用浅攻挠耕之说，肆开边隙，绝夏人岁赐，进筑汝遮等城，陕西诸道兴役五十余所，败军覆将，复弃青唐，死伤不可计。知天下怨己，欲塞其议，请诏中外察民妄语者论如律。优立赏逻，告讦之风浸盛。民有被酒狂讹者，诏贷其死，惇竟论杀之。用刑愈峻，然不能遏也。
哲宗崩，皇太后议所立，惇厉声曰："以礼律言之，母弟简王当立。"皇太后曰："老身无子，诸王皆是神宗庶子。"惇复曰："以长则申王当立。"皇太后曰："申王病，不可立。"惇尚欲言，知枢密院事曾布叱之曰："章惇，听太后处分。"皇太后决策立端王，是为徽宗，迁惇特进，封申国公。
为山陵使，灵轝陷泽中，逾宿而行。言者劾其不恭，罢知越州，寻贬武昌军节度副使、潭州安置。右正言任伯雨论其欲追废宣仁后，又贬雷州司户参军。初，苏辙谪雷州，不许占官舍，遂僦民屋，惇又以为强夺民居，下州追民究治，以僦券甚明，乃已。至是，惇问舍于是民，民曰："前苏公来，为章丞相几破我家，今不可也。"徙睦州，卒。
惇敏识加人数等，穷凶稔恶，不肯以官爵私所亲，四子连登科，独季子援尝为校书郎，余皆随牒东铨仕州县，讫无显者。
妻张氏甚贤，惇之入相也，张病且死，属之曰："君作相，幸勿报怨。"既祥，惇语陈瓘曰："悼亡不堪，奈何？"瓘曰："与其悲伤无益，曷若念其临绝之言。"惇无以对。