宋真宗赵恒的第一任妻子是潘氏，她是北宋名将、忠武军节度使潘美之八女。在潘氏十六岁时，太宗赵光义就将潘氏赐婚给韩王赵恒，封为莒国夫人。六年后，端拱二年（989年）五月，潘氏不幸去世，那年她才二十三岁，也没有留下任何子女。潘氏去世后，淳化四年（993年），赵恒为襄王，宋太宗为之赐婚郭氏。她是宣徽南院使郭守文的次女，年仅十七岁的郭氏初封鲁国夫人，不久后又被晋封秦国夫人。真宗赵恒于至道三年（997年）三月即位，五月册立郭氏为皇后。不过可惜的是，景德四年，郭后随从真宗巡幸西京，回宫后病崩，享年三十二岁。
之后，皇后的位置就一直空缺着。其实在众多嫔妃中，赵恒最中意的就是德妃刘娥，但因为时机不够成熟，立刘娥为后的事情就暂时耽搁下来了。提及这个刘娥，她的出身背景貌似真是个谜。她生于开宝元年(968年)正月初八，她曾自言祖籍太原，祖父是(后)晋、(后)汉时的右骁卫大将军刘延庆，父亲是宋太祖时的虎捷都指挥使刘通，领嘉州(今四川乐山)刺史。
据说，生刘娥之时，母亲庞氏曾梦到明月入怀，醒来后便生下一女，取名刘娥。然而刘娥出生不久，刘通便奉命出征，谁料死于战场上；因刘通无子，家道中落，庞氏只好带着襁褓中的幼女寄居娘家。不知是否庞家穷困，还是刘通生前未敛财产，刘娥虽然身为刺史千金，读书识字，却学会一手击鼗的谋生技艺，善说鼓儿词。
但让人们质疑的是，既然刘氏家族如此显赫，为何刘氏会嫁于蜀地的一个银匠龚美为妻？又为何真宗的乳母王氏口口声声说刘氏出身寒微？既然刘氏是豪门之后，何来寒微之说？一个豪门之女如何会沦落至此？很显然，刘娥绝非刘延庆之后，其祖其父也从来没有做过什么将军、刺史，很可能只是蜀地的小买卖人。刘娥之所以这样说，无非是想冒充北汉刘氏皇族的支属，来抬高自己的门望。
刘娥十三四岁的时候，曾嫁给了一名年轻银匠龚美。刘娥嫁夫随夫，为了谋生，只好跟随龚美一起来到了京城。龚美这个人还算不错，不仅手艺出众、为人和善，还善于结交朋友，尤其与襄王府里当差的张耆关系交好。襄王是谁呢？正是后来的宋真宗赵恒，那时他的名字还叫赵元侃，还没有被册定为太子，那年他尚未婚配，听说蜀地的女子不仅美若天仙，而且多才多艺，便让随从去物色一个。正所谓无巧不成书，龚美因为贫穷，就想把刘娥改嫁，就这样，经人介绍便把刘娥送到了襄王府。刘娥入王府没多久就受到了宠爱。
刘娥天生丽质、聪明伶俐，与赵恒也算是年貌相当，很快他们二人便如胶似漆、恩爱有加。然而，赵恒的乳母一直认为刘氏出身寒微，实在配不上赵恒，于是再三劝赵恒不要亲近此女子，可是赵恒不予理会。无奈之下，乳母只好报与太宗赵光义。赵光义大发雷霆，立即发下一道圣旨，命襄王把刘娥逐出王府。但是赵恒真心舍不得，于是就让刘娥暂时寄住在王府给事张耆府中，一有空闲时间就去张耆府中看望她，这样偷偷摸摸地和刘娥过了十五年；直到宋太宗去世以后，才把她重新接回来。
直到至道三年（997年）三月，赵恒顺利继位。五月，赵恒册立郭氏为皇后。六月，追封潘氏为庄怀皇后(后来宋仁宗改为“章怀皇后”)。当时的赵恒，虽然后宫佳丽三千，却从来没有忘情于刘娥，一直对她宠爱有加，没有任何怠慢之意，很快把她接到宫里。景德元年(1004年)正月，赵恒封刘娥为四品美人，正式成为后宫妃嫔的一位（当时，郭皇后之下，只有刘美人最为尊，连王府姬妾杨氏都只被封为五品才人），这时候的刘娥，终于可以正大光明地和赵恒在一起了。虽然刘娥已经三十六岁，已过了豆蔻年华，可是她聪慧温柔，却一直获得真宗的专宠，很快被晋封为二品修仪，又封为一品德妃。
而此时的刘娥，已非昔日击鼗的小妹。在张耆府的十多年里，她长年幽居，博览群书，研习琴棋书画，早已不是当初那个单纯的女子，而是成为了一名才华出众的女子。后来，刘娥觉得自己举目无亲，实在寂寞，于是向赵恒提出，愿让自己的前夫龚美改姓为刘美，做自己的兄长，继承刘家的香火。其实，龚美早已跟随赵恒，而且对赵恒也一直忠心耿耿。刘美任官以后，表现一直很不错。他既不阿附于权臣，对部属也是关心备至；每次出任在外时，他的随从兵卒都按省籍定时轮换，从不培植自己的私人势力。
然而，景德初年，郭皇后年仅九岁的儿子赵佑不幸夭折；半月后，郭皇后另一个只有两月大的皇子也夭折了。郭皇后伤心过度，身子也随之垮了下来。郭皇后前后共生了三个儿子，只有赵佑活到了九岁，不想也夭折了，接连失去两个孩子的郭皇后几乎要崩溃了，之后便一病不起。景德四年(1007年)四月十六，郭皇后病逝。赵恒心里一直很想立刘娥为后，但是她在宫中这么些年，一直没有子嗣，再加上她出身低微，所以群臣们都不赞同，反而要求册立十四岁的才人沈氏为皇后。这个沈才人虽然是大中祥符元年(1008年)才入宫的，但是她出身高贵，是宰相沈伦的孙女。赵恒听闻要立一个才人为后，很是不开心，索性让后位继续空缺，久久不肯谈立后之事。
表面看来，赵恒似乎对立后之事不着急，但其实心里一直惦记着。群臣越是反对立刘娥为后，赵恒越想以最快的速度立刘娥为后，于是，他们二人齐心合力想办法。终于有一天，他们想出了“借腹生子”的方法。之后，赵恒与刘娥便合伙上演了一场“狸猫换太子”的戏。
当时刘娥身边有一位侍女李氏，长得貌美如花，所以赵恒便打了这位侍女的主意。大中祥符三年(1010年)四月十四，李氏生下一位皇子，并起名为赵受益，也就是后来的宋仁宗赵祯。赵祯刚一出生，就被抱到刘娥那里抚养。因此，皇子虽然是李氏所生，却只认刘娥为母亲。对于这件事情，赵恒早在孩子出生三月前，就已宣布刘娥怀孕，并册封为修仪；当时与刘娥交好的杨才人则被晋封为婕妤。杨婕妤亦是成都人，比刘娥小十六岁，两人情同姐妹。刘娥把皇子抱回来之后，并没有亲自抚养，而是把他交给杨婕妤来抚养。当时刘娥四十多岁，精力自然不如二十多岁的杨氏充沛，便让杨氏代行哺育之职。当然，所有这些都是在赵恒的允许之下，刘娥才敢这么做的。
说到这儿，赵祯的生母李氏怎么样了呢？果然母凭子贵，她虽然没能名正言顺地当赵祯的母亲，但是当她顺利诞下皇子后，就立即被封为崇阳县君。没过多久，李氏又生下一女，赵恒又晋封她为才人，正式进入妃嫔行列，这说明赵恒还是一个重感情的人，对李氏也是重视的。不幸的是，小公主在出生没多久就夭折了，李氏自认命薄无福，毫无怨言。而这时的赵恒，觉得时机已成熟，刘娥既然已经“生子”，就有资格被立后。随后，赵恒便诏告群臣，欲立为后。然而没有不透风的墙，赵恒的保密工作做得再好，还是没能瞒得住群臣的眼睛，朝中不少官员都知道了刘氏“生子”的真相。赵恒无可奈何，几次欲“立之”，刘娥都不得不“固辞”。
大中祥符五年(1012年)十一月，赵恒不顾群臣的反对，晋封刘娥为德妃，还给百官加官进爵，其用意不说也知。之后，赵恒还下令：刘娥的册后礼仪一切从简，既不让官员进贺，也不搞封后仪式，封后诏书也回避朝臣公议，只下令将封后诏书传至中书省，自己家里宣布一下就完事。一个月以后，四十四岁的刘娥终于如愿以偿，成为大宋王朝的皇后，即刘皇后。
很快五年过去了，到大中祥符八年（1015年），赵恒封年仅四岁的赵祯为寿春郡王，讲学于资善堂。天禧元年（1017年）兼中书令，次年进封瘅王。九月初八，又册封其为皇太子，参知政事李迪兼任太子宾客。九月十四，朝拜太庙。天禧四年（1020年）春，赵恒生了一场大病，实在无力理朝政。于是，上呈到皇帝那里的政务实际上都由刘皇后来处置。后来，赵恒更是病重，下诏：“此后由皇太子赵祯在资善堂听政，皇后贤明，从旁辅助。”此诏书的颁布也就意味着刘皇后拥有了裁决政事的权力。乾兴元年(1022年)二月甲寅，五十四岁的宋真宗赵恒病逝于延庆殿，遗诏曰：太子赵祯即位，皇后刘娥为皇太后，杨淑妃为皇太妃，军国重事“权取”均由皇太后处分。之后，赵祯便成为宋朝的第四位皇帝，是为宋仁宗。
而这时的仁宗赵祯只有十三岁，还没有能力处理朝政。于是，处理政务的事情就落到了刘太后手里。她虽然贵为皇太后，但朝中以寇准和李迪为首反对她掌政的人也不少。被逼之下，刘太后决定壮大自己的势力，主要以钱惟演和丁谓为首。因为钱惟演的妹妹是刘美的妻子，而丁谓的儿子则娶了钱惟演的女儿，所以，在进一步贬黜寇准和李迪的问题上，他们的意见是完全相同的。之后，寇准被贬为雷州司户参军，李迪贬为衡州团练副使。丁谓为了把持朝政，开始勾结宦官雷允恭，让刘太后下旨新帝每月朔望两次召见群臣。
当初为了稳固皇后的位置，刘太后不得不培植丁谓，但是她也深知丁谓的用意，不是真心辅佐她，而是为了架空她。多年以来，刘太后早已查知丁谓的不法举动，对他的种种行为怒不可遏，于是决心除掉他。当时，正赶上为宋真宗修陵墓，丁谓是山陵使，雷允恭是都监。雷允恭听说山陵移上百步就可使皇帝多子孙，在丁谓的煽动下，擅自移动了陵位，没想到地下水一下子冒了出来，导致陵寝工程搁浅。这下刘太后终于抓住了丁、雷二人的把柄，毫不犹豫地以此为借口，处死了雷允恭，罢免了丁谓宰相的职位，并将其贬为崖州司户参军。丁谓被贬后，刘太后开始和仁宗赵祯一起听政决事，正式垂帘听政。
刘娥号令严明，赏罚有度，虽然难免有些偏袒家人，但并不纵容他们插手朝政。在大是大非面前，她更尊重士大夫们的意见，王曾、张知白、吕夷简、鲁宗道都得到了她的重用，刘氏姻族也没有做出为害国家的祸事。
刘娥也非常简朴，当初身为皇后时服饰简朴，当了太后依然未改习性。宫中侍女见皇帝侍女服饰华丽，觉得自己身为太后侍女，怎么能被比下去呢？报与刘娥，刘娥不为所动：“那是皇帝嫔御才能享用的，你们哪有这样的资格。”
虽然刘娥掌权日久，不愿把权柄交给仁宗，但她却依然是个慈母。仁宗少时体弱多病，刘娥忙于政务，让杨淑妃照顾，仁宗称刘娥为“大娘娘”，杨妃为“小娘娘”。
明道元年(1032年)二月，赵祯的生母李氏病重，刘太后连忙派遣太医前去诊治，并晋封她为李宸妃；然而李宸妃薄命，在册封当日逝世，享年四十六岁。起初，刘太后只想以普通宫嫔的身份殓葬了事，然而听了宰相吕夷简的劝说，她才决定以一品礼仪将李宸妃殡殓，在皇仪殿治丧，并给李宸妃穿上皇后冠服。李宸妃的父亲也因此得到追封，其兄弟李用和也再次晋升。
刘娥虽不愿还政于仁宗赵祯，却并未想过自立。程琳献图《武后临朝图》，刘娥亲掷于地，道：“我绝不会做这样的事！”刘娥表态后，群臣如释重负，赵祯也心怀感激，恭孝唯谨，更于天圣七年（1029）九月颁布诏书，将太后刘娥生辰长宁节的仪礼升级到与皇帝生辰乾元节相同的程度。
明道二年(1033年)二月，朝中举行祭太庙大典。刘太后感觉自己命不久矣，想要在生前穿一次龙袍，于是，她当着众朝臣的面，提出自己要穿着龙袍来祭祀太庙。文武群臣听后一片哗然，最后只是将皇帝龙袍上减了几样呈了上去。祭祀这一天，刘太后穿着皇帝的龙袍圆满地结束了这次仪式；随后，她又在太庙的文德殿接受了群臣给自己上的尊号，即应天齐圣显功崇德慈仁保寿皇太后。自此，刘太后彻底还政于赵祯。
明道二年(1033年)三月，刘太后病危，宋仁宗赵祯大赦天下，并四处征召名医来为母后治病，但却已经无力回天。几天后，刘太后在宝慈殿病逝，享年六十五岁。对于刘太后的政绩，有人这样评论：“当天圣、明道间，天子富于春秋，母后称制，而内外肃然，纪纲具举，朝政无大阙失。”