漢元帝初元四年（前45年），趙飛燕出生於古巴郡（今四川蒼溪白驛鎮譙壩村）平民之家，家境貧窮。
剛生時，父母不想養她，將其拋棄，三天不死，於是將其抱回養大。後其父趙臨隨侍中譙隆進京，年紀稍長，趙飛燕兄弟姐妹四人隨母亦進京。趙飛燕以良家女子的身份進宮為宮女（並非奴婢），屬於陽阿公主家，學習歌舞，因其舞姿輕盈如燕飛鳳舞而得名"飛燕"。
鴻嘉三年（前18年），漢成帝一次微服外出遊樂，來到了陽阿公主家。陽阿公主把府中養的良家女都叫了出來，取悅漢成帝，趙飛燕也在其中。
趙飛燕勾人魂魄的眼神、清麗動人的歌喉、婀娜曼妙的舞姿，一下子就把漢成帝迷住了。漢成帝非常愛慕趙飛燕，將她帶回宮中服侍自己。趙飛燕使個欲擒故縱之計，一連拒絕成帝三夜召幸，激起漢成帝征服之心，夜夜臨幸！
入宮後的趙飛燕萬千寵愛於一身，但是"花無百日紅"，她必須想辦法鞏固自己的地位、於是她就想到了曾經跟自己相依為命的妹妹趙合德，現在自己錦衣玉食，妹妹卻還在公主家受罪。如果能把妹妹引薦進宮來既能幫助她擺脫艱苦的生活，又能鞏固自己的地位。
於是趙飛燕便向漢成帝淚水漣漣的哭訴，說妹妹是如何如何的照顧自己，兩姐妹是如何的度過那段艱難的歲月。漢成帝明白趙飛燕的心思，於是就問："你妹妹長得漂亮嗎？"趙飛燕巧妙的回答說"貌賽西施"，漢成帝聽後立即下令迎趙合德進宮。
史書說趙合德”肌膚雪白，滑膩光潔，遍體生香”，令漢成帝愛不釋手，甚至喜歡偷看趙合德沐浴。
漢成帝為了一睹美人出浴圖，甚至私下賄賂趙合德的貼身宮女。皇帝賄賂宮女估計也是前無古人 後無來者了。就這樣若即若離，把漢成帝拿捏的像個小孩子一樣，漢成帝對她言聽計從。
趙合德進宮後漢成帝便對趙飛燕的寵愛減少了，後因許皇后之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。之後漢成帝立趙飛燕為皇后，趙合德為昭儀，兩人可以說是牢牢的掌控了後宮的地位。
趙氏兩姐妹，為了維持曼妙的身材，一直在服用香肌丸，導致兩人多年來也沒有生育。眼看趙飛燕的皇后之位就要搖搖欲墜，她認為是漢成帝的問題，才導致她生不出孩子。於是揹著漢成帝招了很多男人進宮，想借機生個孩子出來，不料卻被漢成帝發現。趙合德就在漢成帝面前替姐姐求情，給姐姐說好話，讓漢成帝更加憐惜趙合德，對趙飛燕開始逐漸冷漠。
趙飛燕能作"掌上舞"，雖然身輕如燕、細腰玩轉，但是過於骨感，給人的是一種是骨感美，美則美矣。而趙合德卻是另一種情況，她溫柔多情，身材豐腴，恰到好處，每每讓漢成帝有如進入仙境。他曾感嘆自己身在溫柔鄉中，美色如此迷人，想必這種快樂是趙飛燕給不了的，而且趙合德更懂漢成帝的心思。後來漢成帝還為她專門修建了宮殿，對趙合德是入了迷。
公元前7年春季的一天，漢成帝起床不久即暴斃，大家認為是趙合德的罪過。趙合德野心粉碎，因此自殺，臨死前，趙合德憤慨地說："我把劉驁當成嬰兒，玩弄於股掌之中！怎麼能收斂掖庭令爭帳幕的事嗎？"拍著胸脯大喊："陛下去哪裡呢？"於是自殺而死，享年三十八歲。
趙飛燕扶持漢哀帝繼位當上了太后，沒過幾年漢哀帝崩逝。王莽挾持太皇太后王政君將趙飛燕貶為孝成皇后，一個月後又被貶為庶人。趙飛燕被趕去看守漢成帝的陵園，當天就自殺了，死後陪葬延陵，只比妹妹趙合德多活了六年。