赵飞燕其原名未被正史记载，通常认定为赵宜主，后来因为她的舞姿轻盈，称呼她“飞燕”，而忘却了她的真实姓名。汉元帝初元四年(公元前45年)，赵飞燕出生于出身平民之家，家境贫穷。年纪稍长后，赵飞燕以良家女子的身份进宫为宫女(并非勾栏或者奴婢)，属于阳阿公主家，学习歌舞。因其舞姿轻盈如燕飞凤舞而得名“飞燕”。
封妃立后鸿嘉三年(公元前18年)，汉成帝即位十多年，年已30岁，后宫却没有一个存活的皇子。一次微服外出游乐，来到阳阿公主府，阳阿公主把养在府中的良家女都叫出来，取悦汉成帝，赵飞燕勾人魂魄的眼神、清丽动人的歌喉、婀娜曼妙的舞姿，一下子就倾倒了成帝。汉成帝将她带回宫。赵飞燕使个欲擒故纵之计，一连拒绝成帝三夜召幸，激起成帝征服之心，夜夜临幸，再也离不开她。后来听说她还有一个妹妹赵合德，长得非常漂亮，又温柔妩媚，连赵飞燕也自愧不如，便下令招入宫中，姐妹“俱为婕妤，贵倾后宫”。成帝固宠赵氏姐妹，对其它妃嫔不屑一顾，对她们的宠爱逾越了礼制，许皇后、班婕妤等人皆失宠。鸿嘉三年(前18年)，许皇后姐姐蛊诅后宫有身孕的妃子被发觉，赵飞燕趁机告发许皇后等人蛊诅后宫女子，求己亲媚。太后得知后大怒，下令彻查，许皇后因此被废。之后汉成帝欲立赵飞燕为皇后，但太后王政君嫌弃她出身卑微不是侯门女，不同意，但其实王政君也是出身卑微的平民女。太后的外甥侍中淳于长为成帝立赵飞燕为皇后一事来沟通。永始元年(前16年)四月，成帝先封赵飞燕的父亲赵临为成阳侯，改变她家卑微的身份。六月，封赵飞燕为皇后，封赵合德为昭仪，大赦天下。赵飞燕成为了皇后，虽然获得了作为女人的最显赫地位，但成帝对她的宠爱却渐渐不如以往，成帝更为宠爱她的妹妹赵合德。
赵合德居住的宫殿—昭阳舍极尽奢华，中庭以彤红之色，殿内油漆一新。门限以黄铜襄饰，并涂上黄金。上殿的阶梯以白玉砌成，殿内壁上露出的如带一般的横木以金环装饰，同时嵌入蓝田玉壁、明珠、翠羽、其富丽奢侈，为诸宫之最，汉书记载自有后宫以来，还从未见过如此奢华的宫殿。《西京杂记》对赵氏姐妹的居处之奢华富丽也有长篇累牍的描述。赵飞燕姐妹虽然相继专宠后宫十多年，但都同样没有子嗣，《飞燕外传》中的解释是姐妹二人为驻颜却老使用息肌丸以致不孕。绥和元年(前8年)，定陶王刘欣来长安，其祖母傅太后私下以许多金银珠宝、珍玩布帛贿赂赵飞燕姐妹，打通关节，在她们的帮助下，一直没有子嗣的汉成帝立侄子刘欣为太子。绥和二年(公元前7年)春，46岁的成帝死于赵合德床上，朝野震动，群臣声讨赵氏祸水。赵合德自知难逃罪责，自杀身亡。
尊为太后太子刘欣作为养子即位，是为汉哀帝，他感念赵飞燕当初拥立之功，依礼法尊赵飞燕为皇太后，封皇太后的兄弟赵钦为新成侯、皇太后的侄儿赵䜣为成阳侯，赵氏一门两侯，地位显赫。
然而几个月后，司隶解光弹劾赵昭仪怂恿皇帝杀害许美人、中宫史曹宫所生皇子，称“赵昭仪倾乱圣朝，亲灭继嗣，家属当伏天诛”要求追究赵氏一族的罪过。哀帝于是下令免去赵飞燕兄弟新城侯赵钦、侄儿成阳侯赵䜣的爵位，贬为庶人，家属被驱赶至辽西郡。议郎耿育上书为赵飞燕求情，对解光揭出的杀害皇子案持怀疑态度，痛斥其落井下石。由于哀帝得继皇位乃赵飞燕大力促成，加上她与哀帝祖母傅太后关系密切，自然不再予以追究，赵飞燕总算能安下心来，保住了皇太后的位子，但这样一来被太皇太后王政君和王氏家族所仇恨。
被废自杀赵飞燕因为帮助成帝的侄儿刘欣即位，新帝感恩，仍旧尊她为皇太后。期间，有大臣说赵昭仪罪甚大，家属要连坐，矛头直指赵飞燕，哀帝没有处理。元寿二年(前1年)六月，哀帝崩逝。与哀帝不睦的王氏外戚集团东山再起，哀帝宠臣和外戚遭到了严厉的打击，傅太后丁太后被挖坟，赵太后被废，独尊王政君。王莽挟太皇太后王政君下诏曰“前皇太后与昭仪俱侍帷幄，姊弟专宠锢寝，执贼乱之谋，残灭继嗣以危宗庙，悖天犯祖，无为天下母之义。贬皇太后为孝成皇后，徙居北宫。”一个月后王莽又下诏将赵皇后和哀帝傅皇后一起贬为庶人，赶去看守自己丈夫的陵园，当天二人一同自杀，赵飞燕只比妹妹赵合德多活了六年。
