刘娥是宋真宗赵恒的第三任皇后，宋朝第一个临朝称制的女主，常被人与汉朝的吕后、唐朝武则天并称，后世称赞她“有吕武之才，无吕武之恶”。
刘娥祖籍太原，祖父刘延庆在五代十国的后晋、后汉时任右骁卫大将军，父亲刘通是宋太祖时的虎捷都指挥使，领嘉州刺史，因此举家迁至成都华阳。
刘娥出生不久，便父母双亡，成了孤女，长大就成了歌女，不但歌声。刘娥很小就嫁给了一个叫龚美的银匠。然后，到了京师谋生。
龚美因生计艰难，打算将刘娥卖掉，再嫁他人。时宋太宗第三子韩王赵恒的指挥使张耆将刘娥推荐给韩王，赵恒一见刘娥，大为喜爱。
太宗闻听此事大怒，令赵恒将刘娥赶出王府。赵恒遂将刘娥秘密安置在王府指挥使张耆家中，不时私会。
宋太宗至道三年赵恒承继大统，即宋真宗。即位后，宋真宗将刘娥接入宫中。
宋真宗景德元年，刘娥被封为四品美人。之后，刘娥又接连晋升为修仪、德妃。刘娥是个孤女，遂认龚美为兄，龚美也自此改姓刘。
景德四年，郭皇后驾崩。真宗欲立刘娥为后，重臣皆以“刘娥出身微贱，不可以为一国之母”反对。
宋真宗大中祥符三年，原为刘娥侍女的李氏为宋真宗生下了当时唯一的皇子。刘娥就将此子取为己子，并且让杨淑妃代为养育，这便是日后的宋仁宗。
大中祥符五年，刘娥被册立为皇后。
刘娥身为皇后，不但处置宫闱之事，有理有据，未有大的疏失；而且真宗皇帝退朝后，刘娥总是陪伴左右，参与国事的处理。刘娥处理政事，“周谨恭密”，越来越被宋真宗倚重和信任。
宋真宗天禧三年， 恰逢此时真宗皇帝多病，皇后刘娥渐渐把持了朝政，宋真宗心中不安，怕刘娥危及赵氏江山，宰相寇准得知这个情况，找机会进宫，与真宗密议“太子监国”之事。在刘娥、丁谓等人的压力下，寇准被罢相。丁谓则取代寇准，成为宰相。
寇准一党遂铤而走险，策划发动兵变，欲废皇后刘娥，让太子登基，真宗退位为太上皇。 周怀正的手下在兵变前向丁谓告密，导致失败。
宋仁宗乾兴元年，宋真宗驾崩，遗诏“尊皇后为皇太后，军国大事权取皇太后处置”。
真宗驾崩后，权臣丁谓意图架空刘娥，独揽朝政，刘娥亦察觉到丁谓的野心，二人矛盾逐渐激化。刘娥欲除掉丁谓。
乾兴元年六月，刘娥在承明殿召见群臣，将宰相丁谓瞒上欺下、架空两宫，并与内廷宦官雷允恭勾结的证据公诸于众。将丁谓罢相，抄没家产，贬至崖州。
丁谓被贬后，刘娥与宋仁宗五日一御承明殿，仁宗位左，刘娥位右。正式开始临朝听政。
宋仁宗天圣二年十一月，刘娥身穿帝王龙袍，接受宋仁宗和群臣所上尊号：应元崇德仁寿慈圣皇太后。
天圣七年，刘娥治曹利用谋反之罪。刘娥临朝，曹利用以勋旧功臣自居，权倾内外。刘娥也有些忌惮曹利用，上朝时称其“侍中”而不直呼其名，以示尊重。
天圣七年，有人状告曹利用侄儿、赵州兵马监押曹汭酒醉后穿黄衣，让人呼其万岁。
刘娥欲借机治曹利用谋反大罪，亲自手书一语给宰相王曾，上写：“曹利用与其侄儿谋反事，理分明也，须早杀却。若落他手，悔不及也。” 尚书张士逊进言：“这是曹汭一人所为，曹利用是重臣，应该不知。”刘娥大怒，将张士逊罢官，赶离京师。宰相王曾一向与曹利用不和，但面对谋反的大罪，亦不敢妄言。
刘娥见群臣如此，遂对曹利用的发落稍加从轻。曹利用在贬途，自尽身亡。
刘娥曾于上朝时问及群臣：“唐之武后是什么样的女主？”朝臣回答：“唐之罪人，差一点就断送了大唐的江山社稷”，刘娥听后沉默不语……
殿中丞方仲弓上书，请刘娥“行武后故事”；权知开封府，后入朝拜相的程琳亦献上《武后临朝图》，均暗示刘娥称帝。
刘娥询问朝臣看法，众臣皆不敢言，唯刚直的鲁宗道说：这样做，又将置当今皇帝于何处？刘娥最终还是将鼓动她称帝的奏章撕碎，掷于地上，表态说：“我不做这种对不起大宋列祖列宗的事！”
明道元年十一月，刘娥决定翌年二月，她本人要身着帝王之服去大宋王朝的太庙行祭祀大典。
明道二年二月，虽遭大臣激烈反对，刘娥仍再次身着帝王衮服，在宋朝太庙祭祀宋太祖等宋朝历代帝王。作为对群臣和士大夫的妥协，将帝王衮服的十二章图案减去象征忠孝与洁净的宗彝、藻两章，同时，没有佩戴男性帝王的佩剑。
明道二年三月，刘娥染病，下令大赦天下，将乾兴元年即刘娥临朝以来的贬死之人包括寇准、曹利用等刘娥的政敌们恢复旧有官职，并将丁谓从贬黜的远地内迁。
明道二年三月，甲午，刘娥崩逝。 宋仁宗在皇仪殿召见群臣，哭道：“太后临终前数度牵扯身上衣服，是何意？”参知政事薛奎说：“太后不愿先帝于地下见她身穿天子之服。”仁宗醒悟，下令给刘娥换上后服，然后入殓。
明道二年十月，宋仁宗率群臣将刘娥下葬，陪葬宋真宗永定陵，谥号“章献明肃”皇后。旧制，皇后的谥号本是两字，从刘娥开始，临朝称制的皇后，谥号为四字。
刘娥死后，宋仁宗身世大白于天下。“仁宗认母”遂成为轰动朝野的大事。宋仁宗不得不下旨：朝廷和民间皆不得对太后临朝时期的往事妄加议论。