出生
北魏孝明帝孝昌四年正月乙丑（公元528年2月12日），皇女元氏出生。她是孝明帝第一個、也是唯一的孩子，她的母親是孝明帝九嬪之一的充華潘氏，而她的祖母即為臨朝稱制的靈太后胡氏。胡太后對外宣稱潘充華生下的是皇子，並於第二天（正月丙寅，即2月13日）頒布詔書，大赦天下，改元武泰。胡太后之所以詐稱皇女為皇子，和她與兒子元詡的矛盾有關。胡太后本為北魏宣武帝眾妾之一的充華，但卻為宣武帝生下了唯一存活下來的子嗣，即後來繼位的元詡。宣武帝死後，元詡繼皇帝位，是為孝明帝，尊胡充華為皇太妃，後又加尊為皇太后。因孝明帝年幼，胡太后臨朝稱制。但孝明帝日漸長大，胡太后卻不肯放權歸政，而且在政治上排斥異己，生活上不檢點，不但引起朝臣們的反感，連孝明帝對她也大為不滿，甚至招致天下人的厭惡，尤其是孝明帝把與胡太后私通的清河王元懌處死後，胡太后對兒子也恨之入骨，母子之間的裂痕越來越深。經過了幾次反對胡太后的失敗的政變，孝明帝密令並、肆、汾、唐、恆、雲六州討虜大都督爾朱榮進兵洛陽，試圖脅迫胡太后歸政。胡太后知道後，與近臣商議對策，適逢孝明帝的潘充華生了皇女，所以胡太后假稱是皇子，大赦天下，轉移朝臣的視線，暗中謀劃除去孝明帝。
即位
泰元年二月癸丑（528年3月31日），孝明帝元詡突然駕崩，是被胡太后暗中串通近臣用毒酒毒死的。次日，胡太后偽稱皇女元氏為皇太子，擁立元氏登基為皇帝，胡太后繼續臨朝稱制，再次大赦天下。當時的元氏出生剛滿50天。由於沒有跨年，未改元，仍然沿用“武泰”年號。這樣，元氏成為名義上的北魏皇帝。當然，由於這位女嬰皇帝才出生一個多月，不可能真正地行使皇帝權力，實權仍然掌握在她的祖母、臨朝稱制的胡太后手中，元氏只不過是胡太后的傀儡。
被廢
胡太后立皇女元氏為帝才一天不到，見人心已經安定，當天便發下詔書宣布皇帝本是女兒身，廢黜女嬰皇帝，改立北魏孝文帝元宏第三子元愉的次子(世子)元釗為皇帝
胡太后的詔書全文如下：
皇家握歷受圖，年將二百；祖宗累聖，社稷載安。高祖以文思先天，世宗以下武經世，股肱惟良，元首穆穆。及大行在御，重以寬仁，奉養率由，溫明恭順。朕以寡昧，親臨萬國，識謝塗山，德慚文母。屬妖逆遞興，四郊多故。實望穹靈降祐，麟趾眾繁。自潘充華有孕椒宮，冀誕儲兩，而熊羆無兆，維虺遂彰。於時直以國步未康，假稱統胤，欲以底定物情，系仰宸極。何圖一旦，弓劍莫追，國道中微，大行絕祀。皇曾孫故臨洮王寶暉世子釗，體自高祖，天表卓異，大行平日養愛特深，義齊若子，事符當璧。及翊日弗愈，大漸彌留，乃延入青蒲，受命玉幾。暨陳衣在庭，登策靡及，允膺大寶，即日踐阼。朕是用惶懼忸怩，心焉靡洎。今喪君有君，宗祏惟固，宜崇賞卿士，爰及百辟，凡厥在位，並加陟敘。內外百官文武、督將征人，遭艱解府，普加軍功二階；其禁衛武官，直閣以下直從以上及主帥，可軍功三階；其亡官失爵，聽復封位。謀反大逆削除者，不在斯限。清議禁錮，亦悉蠲除。若二品以上不能自受者，任授兒弟。可班宣遠邇，鹹使知之。
胡太后詔書的大意就是孝明帝死得倉促，來不及指定繼承人，只好讓他唯一的女兒暫且以皇子身份繼承皇位，後來發現元釗是皇位的合適人選，便廢女嬰皇帝而讓元釗當皇帝。
元釗於胡太后發下詔書後的第二天（即武泰元年二月乙卯日，公元528年4月2日）正式即位，是為北魏幼主。
實際上，這一廢一立都是胡太后試圖長期掌握帝國最高權力而使出的手段，因為元釗雖然比女嬰皇帝大幾歲，但也只有三歲，胡太后立他為皇帝是因為他年幼不能管理國家，她可以繼續臨朝稱制，統治天下了。實際上，胡太后自被孝明帝尊為太后開始就是北魏的實際統治者了，她不但臨朝稱制，還自稱為“朕”，讓朝臣們稱她為“陛下”。她不惜先毒殺親生兒子，後立尚在襁褓中的孫女，再立剛滿三歲的宗室幼子，就是因為她是婦人之身，在當時的情況下不能直接行使皇帝權力，立年幼無知的傀儡皇帝可以保證自己通過臨朝稱制的方法繼續掌權專制，而其最後終於身敗名裂，遂被後世認為是不成功的野心家和導致北魏分裂亡國的罪人。
結局
女嬰皇帝被廢后再也不知所終，而短時間的廢立讓天下震驚，認定胡太后害死孝明帝，大將爾朱榮遂以胡太后肆意廢立為藉口帶兵討伐，而其中一條重要的理由就是胡太后欺瞞上天和朝臣，立女嬰為帝。爾朱榮又另立北魏孝文帝元宏的弟弟彭城王元勰之子元子攸為皇帝，是為孝莊帝，這樣北魏出現了兩帝並立的局面。不過這種局面很快就被打破，15日後，爾朱榮的軍隊占領京，胡太后和幼主元釗被俘。爾朱榮將幼主和胡太后押送至黃河南岸邊。胡太后在爾朱榮面前說了許多好話求饒，爾朱榮不聽，下令將幼主和胡太后沉入黃河，而後又屠殺大臣兩千多人，史稱河陰之變。從此，爾朱榮完全掌握了北魏的實際大權，而北魏則開始了由軍閥權臣掌控的時代，直接導致了國家的分裂。
爭議
元氏的女皇帝身份普遍不被後世所承認，史書中尤其是在正史中從來不把她列入正統的帝系，一來是因為她是胡太后的傀儡，且在位時間只有一天不到，二來是因為她是以冒名男嬰而即帝位的。因此，至今為止，武曌仍然被普遍認為是中國歷史上的第一位、也是唯一的一位女皇帝。不過，學者成揚則認為，元氏的登基雖然是北魏統治集團內部權力鬥爭的產物尤其是胡太后一手造成的，但其作為“第一個登上皇帝寶座的女性，這一事實卻不容抹殺，”並建議將武則天的身份從“（中國）歷史上唯一的女皇帝”修改為“中國歷史上有作為的女皇帝”。對於成揚的說法，另一位研究武則天的專家羅元貞予以駁斥，他認為元氏的女皇帝地位連封建時代的史家都不承認，在社會主義的新中國居然會有人承認，斥之為標新立異、沽名釣譽之一例，他本人則堅持認為武則天才是“真正的”中國第一位、也是唯一的一位女皇帝。
