兴昔亡可汗阿史那弥射和继往绝可汗阿史那步真，又命卢承庆和两位王子给各部首领封刺史以下官职。四年（659年），代杜正伦为度支尚书。五月，授参知政事衔，为实质宰相。七月，因涉嫌谋反被流放的前宰相国舅长孙无忌进一步遭到指控，卢承庆和其他宰相李勣、许敬宗、辛茂将、任雅相奉命调查。其中许敬宗是武皇后的党羽，也是调查的发起者。长孙无忌最终被迫自杀。十一月，卢承庆被授予高一级的宰相衔同中书门下三品。但次年（660年）七月，他就因为对度支事务处理不当被免官，出为润州刺史。曾任右肃机（尚书右丞），麟德二年（665年）三月