背景出身
趙飛燕出身平民，良家女子，並非勾欄或者奴婢。父親趙臨家很窮，因爲生的是個女娃，一出生就被拋棄，三天後竟然還沒死，便把她抱回家中撫養。長大後出落成美女，依附陽阿公主府中，學習歌舞，因其舞姿輕盈如燕飛鳳舞而得名“飛燕”。
野史《飛燕外傳》中趙氏姐妹的出身則被演繹的更爲傳奇，江都中尉趙曼的家伶馮萬金與江都王孫女姑蘇郡主通姦淫亂，之後姑蘇郡主懷孕，
姑蘇郡主生下兩個女兒，就是趙氏姐妹，隨後姑蘇郡主將兩個私生女拋棄，三天後姑蘇郡主發現她們還活着，於心不忍，又將她們抱回來，交給馮萬金撫養，後因父親逝世，馮家衰敗而從姑蘇流落到長安，被人喚作趙主子，後用刺繡討好陽阿公主的總管趙臨，成爲他的義女。《趙飛燕別傳》中還曾描述姐妹倆因孤苦無依在集市上賣草鞋爲生。
1909年在甘肅發現的南宋平陽木刻年畫《隋朝窈窕呈傾國之芳容》也稱爲《四美圖》，畫的是王昭君、趙飛燕、班姬、綠珠四位古代美人。
封妃立後
漢成帝即位上十年，年已30歲，後宮卻沒有一個存活的皇子。一次微服外出遊樂，來到陽阿公主府,陽阿公主把養在府中的良家女都叫出來，取悅漢成帝，漢成帝見到趙飛燕被其美豔和舞姿所迷，十分高興，便把她招入宮中，大爲寵幸。
後來聽說她還有一個妹妹趙合德，長得非常漂亮，又溫柔多情，連趙飛燕也自愧不如，便下令招入宮中，姐妹“俱爲婕妤，貴傾後宮”。成帝固寵趙氏姐妹，對其它妃嬪不屑一顧，對她們的寵愛逾越了禮制，許皇后、班婕妤等人皆失寵。鴻嘉三年(前18年),許皇后姐姐蠱詛後宮有身孕的妃子被發覺,趙飛燕趁機告發許皇后等人蠱詛後宮女子，求己親媚。
太后得知後大怒，下令徹查，許皇后因此被廢。之後漢成帝欲立趙飛燕爲皇后，但太后王政君嫌棄她出身卑微不是侯門女，不同意,但其實王政君也是出身卑微的平民女。太后的外甥侍中淳于長爲成帝立趙飛燕爲皇后一事來溝通。永始元年(前16年)四月，成帝先封趙飛燕的父親趙臨爲成陽侯，改變她家卑微的身份。六月，封趙飛燕爲皇后，封趙合德爲昭儀，大赦天下。
趙飛燕成爲皇后，雖然獲得了作爲女人的最顯赫地位，但成帝對她的寵愛卻漸漸不如以往，成帝最爲寵愛她的妹妹趙合德，封爲昭儀。趙飛燕居住的宮殿—昭陽舍極盡奢華，中庭以彤紅之色，殿內油漆一新。門限以黃銅襄飾，並塗上黃金。上殿的階梯以白玉砌成，殿內壁上露出的如帶一般的橫木以金環裝飾，同時嵌入藍田玉壁、明珠、翠羽、其富麗奢侈，爲諸宮之最。《西京雜記》對趙氏姐妹的居處之奢華富麗也有長篇累牘的描述。趙飛燕姐妹雖然相繼專寵後宮十多年，但都同樣沒有子嗣，野史《飛燕外傳》中的解釋是姐妹二人爲駐顏卻老使用息肌丸以致不孕。
綏和元年(前8年)，定陶王劉欣來長安，其祖母傅太后私下以許多金銀珠寶、珍玩布帛賄賂趙飛燕姐妹，打通關節，在她們的幫助下，一直沒有子嗣的漢成帝立侄子劉欣爲太子。第二年春，前7年,成帝突然去世，趙飛燕之妹趙昭儀被衆人追罪，因此自殺。
尊爲太后
劉欣作爲養子即位，是爲漢哀帝，他感念趙飛燕當初擁立之功，依禮法
尊趙飛燕爲皇太后，封皇太后的兄弟趙欽爲新成侯、皇太后的侄兒趙?爲成陽侯，趙氏一門兩侯，地位顯赫。然而幾個月後，司隸解光彈劾趙昭儀慫恿皇帝殺害許美人、中宮史曹宮所生皇子，稱“趙昭儀傾亂聖朝，親滅繼嗣，家屬當伏天誅”要求追究趙氏一族的罪過。哀帝於是下令免去趙飛燕兄弟新城侯趙欽、侄兒成陽侯趙?的爵位，貶爲庶人，家屬被驅趕至遼西郡。議郎耿育上疏爲趙飛燕求情，對解光揭出的殺害皇子案持懷疑態度，痛斥其落井下石。由於哀帝得繼皇位乃趙飛燕大力促成，加上她與哀帝祖母傅太后關係密切，自然不再予以追究，趙飛燕總算能安下心來，保住了皇太后的位子，但這樣一來被太皇太后王政君和王氏家族所仇恨。
被廢自殺
元壽二年(前1年)六月，哀帝崩逝。與哀帝不睦的王氏外戚集團東山再起，哀帝寵臣和外戚遭到了嚴厲的打擊，傅太后丁太后被挖墳,趙太后被廢,獨尊王政君。王莽挾太皇太后王政君下詔曰“前皇太后與昭儀俱侍帷幄，姊弟專寵錮寢，執賊亂之謀，殘滅繼嗣以危宗廟，悖天犯祖，無爲天下母之義。貶皇太后爲孝成皇后，徙居北宮。”一個月后王莽又下詔將趙皇后和哀帝傅皇后一起貶爲庶人，趕去看守自己丈夫的陵園，當天二人一同自殺，趙飛燕比妹妹趙合德多活了六年。
評價
正面
趙飛燕的傳說在中國民間和歷史上廣爲傳播，中國現存最早的年畫宋朝版《隋朝窈窕呈傾國之芳容圖》(又名《四美圖》)，其中一美女就是趙飛燕。
歷代文人在形容比附美女時，往往借用了她的形象，如李白：“借問漢宮誰得似，可憐飛燕倚新妝”。可以說趙飛燕已成爲中國古代文學乃至中國文化中美女的代表人物之一，蘊含着傳統文化深層次對人類形體的一種美學鑑賞。
負面
趙氏姐妹恃寵而驕，在位9年,參與殺害一位美人之子,一位宮女之子,但許皇后在位20年,後宮也無存活的孩子,只說趙氏姐妹是紅顏禍水，怕是有失偏頗。班固在《漢書》載“趙氏亂內”。野史《西京雜記》和《飛燕外傳》還記載趙飛燕與侍郎、宮奴通姦，淫亂宮闈。
