韦巨源担任宰相长寿二年（693年），韦巨源以文昌右丞之职拜相，加授同平章事
长寿三年（694年），韦巨源改任兵部侍郎、同平章事
当时，内史李昭德独揽朝政
韦巨源与豆卢钦望、陆元方、苏味道、杜景俭虽同为宰相，但都依附李昭德，不敢纠正他的过失
证圣元年（695年），李昭德罢相
韦巨源也被劾以“不能执正”、“罔上附下”之罪，贬为鄜州刺史
不久，韦巨源又被召回朝廷，担任地官尚书
久视元年（700年），韦巨源由文昌左丞升任纳言，第二次成为宰相，但于是年十月又被罢为地官尚书
后来，武则天西幸长安，以韦巨源充任神都留守
长安二年（702年），韦巨源被召赴长安，改任刑部尚书，加领太子（李旦）宾客
神龙元年（705年），唐中宗复位，任命韦巨源为工部尚书，封同安县子
是年七月，韦巨源改任吏部尚书，加授同中书门下三品，第三次被拜为宰相，并进封郇县伯
但他在相位仅两个月，便因从叔韦安石拜相，又被罢为礼部尚书
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