上官婉儿是唐高宗时宰相上官仪的孙女。麟德元年（664），上官仪因替高宗起草将废武则天的诏书，被武后所杀，刚出生的上官婉儿与母亲郑氏被配没掖廷。在掖廷为奴期间，上官婉儿熟读诗书，不仅能吟诗著文，而且明达吏事。
仪凤二年，上官婉儿曾被武则天召见宫中，当场命题，让其依题着文。上官婉儿须臾而成。武则天看后大悦，当即下令免其奴婢身份，让其掌管宫中诏命。不久，上官婉儿又因违忤旨意，罪犯死刑，但武则天惜其文才而特予赦免，只是处以黥面（在脸上刻记号）。说为嗣圣元年二月，武则天废中宗为庐陵王，自己当皇帝。扬州司马徐敬业率十万之众讨伐武则天，当时骆宾王写了《为徐敬业讨武曌檄》。婉儿从宫人手中得到，因文采飞扬，爱不释手。在与武则天交谈中，婉儿讲出要爱护人才的话，招致女皇帝不满。
另一说则离奇一些，武则天万岁通天三年的一天，武则天与男宠张昌宗兄弟二人正在吃早餐，上官婉儿也一旁坐下吃饭。突然，武则天一扬手，一把利刀射向上官婉儿的额头。原来，上官婉儿在吃饭时多看了张昌宗两眼，被武则天一气扔出匕首。武氏气愤不过，下令将上官婉儿关了起来。但她心里也矛盾极了：婉儿常为她制诰下令，几乎不用武氏操心；不杀，又咽不了恶气。于是决定代之以黥刑，让她接受教训。以后，上官婉儿遂精心侍奉，更得武则天欢心。
景龙四年六月，唐中宗被韦后与安乐公主毒死后，上官婉儿与太平公主一起草拟遗诏，立温王李重茂为皇太子。七月，临淄王李隆基率羽林将士冲入宫中，杀韦后及其党羽。婉儿本是个聪明人，竟带着宫人出迎，并把她与太平公主所拟遗诏拿给李隆基看，期免一死。但李隆基看后却说：“此婢妖淫，渎乱宫闱，今日不诛，后悔无及了。”遂杀了上官婉儿。
李隆基虽剑杀上官婉儿，但他仍肯定其文学造诣，即位后广征她的作品，编成文集二十卷，一代旷世才女，不至于湮没在历史长河中。[41]但据张说所著《唐昭容上官氏文集序》，结合墓志内容推测，应该是太平公主上表请求编集文集。此集今佚，《全唐诗》仅收其遗诗三十二首。