早年經歷
章獻皇后劉氏生於宋太祖開寶元年（968年）
，自言祖籍太原，祖父是（後）晉、（後）漢為右驍衛大將軍劉延慶，父親劉通是宋太祖時的虎捷都指揮使，領嘉州（今四川樂山）刺史，因此劉家舉家遷至成都華陽。但是從現有的證據來看，這些極有可能是劉氏編的，如果劉氏的家族真是如此顯赫，為何劉氏會嫁於蜀地的一個銀匠龔美為妻？宋真宗奶娘王氏又為何會說劉氏出身寒微？既然劉氏是豪門之後何來寒微之說？古代可不會只看一代人就評斷一個人的貴與賤。如果劉氏真是劉通的女兒，她為何會擅長擊鞀（就是撥浪鼓）的謀生技藝，這可是貨郎的技藝，一個豪門之女如何會淪落至此？顯然劉氏絕非劉延慶之後，其祖其父沒有做過什麼將軍、刺史，很可能只是蜀地的小買賣人，劉氏這樣做無非是想冒充北漢劉氏皇族的支屬，來抬高自己的門望，這在極重視門第的古代不是什麼新鮮事，這跟李唐統治者說自己是老子李耳
的後人如出一轍。
據宋史上說，十五歲的劉氏與趙恆初會，進襄王府，但是趙恆與劉氏同為968年出生，於十七歲才被封為韓王，端拱元年（988年）才被封為襄王，時年已二十。
劉氏善說鼓兒詞，就是邊搖撥浪鼓邊唱歌。劉氏十三四歲的時候，她嫁給一名年青銀匠龔美。劉氏嫁夫隨夫，跟著龔美一起來到京城開封謀生。龔美手藝出眾，又為人和善，善於結交朋友，尤其與襄王府里當差的張耆交好。襄王正是未來的宋真宗趙恆，此時他的名字還叫趙元侃，尚未被冊定為太子，年僅十六歲。
總之，趙恆當時尚未婚配，聽說蜀女才貌雙全，便讓隨從去暗暗物色一名。劉氏隨夫拋頭露面擊鞀掙錢，自有美名在外，為趙恆的隨從們所知，龔美得知是王府選姬，不願放棄，改稱是劉氏的表哥，讓劉氏入王府。
劉氏天生麗質，聰明伶俐，與趙恆年貌相當，很快如膠似漆。然而趙恆的乳母秦國夫人認為劉氏出身寒微，勸趙恆不要親近劉氏不果，只好報與宋太宗，太宗大怒，聖旨一道下來，命逐劉氏出京。並為十七歲的趙恆賜婚，此時趙恆被封為韓王，新娘為忠武軍節度潘美的八女兒，十六歲的潘氏受封為莒國夫人。
然而，趙恆雖迫於皇命把劉氏送出王府，把劉氏偷偷藏在王宮指揮使張耆家裡，卻不願離開劉氏，不時私會。這樣偷偷摸摸，劉氏過了十五年。
妃嬪時期
至道三年三月癸巳日，五十九歲的宋太宗趙光義病逝，遺詔傳位於已立為太子兩年的趙恆。趙恆繼承大統，再也不用與劉氏偷偷來往了。當年趙恆奉命娶的王妃潘氏，婚後六年便死了，死時年僅二十二歲，無子。潘氏去世兩年後，太宗又賜婚於郭氏，宣徽南院使郭守文的次女。年十七的郭氏初封魯國夫人，不久又晉封秦國夫人。
此時的劉氏，已非昔日擊鞀的小妹，她長年幽居，博覽群書，研習琴棋書畫，早已才華出眾。劉氏見舉目無親，便向真宗提出，願讓表哥改姓為劉美，做自己的兄長，繼承劉家香火。其實，龔美早已跟隨真宗，一直忠心耿耿，只對真宗效忠。劉美任官，既不阿附於權臣，對部屬也關心備至，出任在外時他的隨從兵卒，都按省籍定時輪換，從不培植自己的私人勢力。
宋真宗趙恆於三月即位，五月冊立郭氏為皇后，六月追封潘氏為莊懷皇后（後來宋仁宗改為章懷皇后）。雖然後宮三千佳麗，趙恆卻並未忘情於劉氏，很快把劉氏接入宮裡。景德元年（1004年）的正月，封劉氏為四品美人，正式成為後宮妃嬪的一位。當時，郭皇后之下，只有劉美人最為尊，連王府姬妾楊氏都只被封為五品才人）。這時候的劉氏，終於可以正大光明地和真宗在一起了。劉氏雖然已經36歲，可是她聰慧溫柔，一直獲得真宗的專寵。
然而，景德初年，郭皇后的兒子趙祐夭折了，年僅九歲；半月後，另一名兩月大的皇子也夭折了。真宗的五名皇子居然一個也沒能活過十歲，此時真宗年近四旬，以防萬一，養宗室之子於皇宮內。郭皇后前後生了三個兒子，只有趙祐能活到九歲，不想也不幸夭折，傷心過度，身子垮了下來。
景德四年（1007年）四月十六日，郭皇后病逝。真宗心裡雖然很想立劉氏為後，但是她既無子嗣又出身低微，群臣們都不贊同，反而要求冊立十四歲的才人沈氏為皇后。沈才人雖然是大中祥符元年（1008年）才入宮的，然而她出身高貴，是宰相沈倫的孫女。真宗不悅，索性讓後位空缺，不談立後之事。
然而劉氏雖然長年受寵，卻無法懷孕。她身邊的侍女李氏，突然一日夢到仙人下降為子，真宗和劉氏大喜，想出“借腹生子”的方法來。大中祥符三年（1010年）四月十四日，李氏生下一子趙受益（即後來的宋仁宗趙禎）。但是一出生就被抱到劉氏那裡，也因此皇子雖然是李氏所生，卻只認劉氏為母。真宗早在孩子出生三月前，便已宣布劉氏懷孕，冊封為修儀，與劉氏交好的楊才人則晉封婕妤。皇子雖然是劉氏的兒子，劉氏卻沒有親自撫養，而是交給楊婕妤撫養。楊婕妤亦是成都人，比劉氏小十六歲，兩人情同姐妹。真宗愛的既是劉氏，對楊氏也有好感，因此劉氏每每晉封，也少不了楊氏一份。時劉氏四十多歲，精力自然不如二十多歲的楊氏充沛，便讓楊氏代行哺育之職。
趙受益的生母李氏封為崇陽縣君。不久，李氏又生下一女，晉封才人，正式進入妃嬪行列（這也代表真宗對李氏有一定重視，而且劉氏對李氏完全無意加害）。不幸的是，小公主很快夭折。李氏自認命薄無福，終其一生，都並未與兒子相認。
劉氏既已“生子”，真宗便詔告群臣，欲立為後。然而不少高級官員都知道劉氏“生子”的真相，真宗無奈，幾次欲“立之”，劉氏都不得不“固辭”。大中祥符五年（1012年）十一月，真宗晉封劉修儀為德妃，並給百官加官進爵，冊後禮儀一應從簡，既不讓官員進賀，也不搞封后儀式，封后詔書也迴避朝臣公議，只下令將封后詔書傳至中書省，自己家裡宣布一下就完事。十二月丁亥，四十四歲的劉氏終於成為大宋王朝的皇后。
皇后時代
身為皇后的劉氏，卻不像其他妃嬪只知爭寵，她才華超群，通曉古今書史，熟知政事，每每襄助真宗，真宗根本離不開她。每日批閱奏章，劉皇后必侍隨在旁。外出巡幸，也要帶上劉氏。
寇準箇中孰是孰非，後人只知表面，總之後來寇準落敗，貶為相州知州（後為道州司馬），丁謂也因為後來欺劉氏孤兒寡母想獨攬大權而獲罪。
天禧四年二月（1020年），真宗患病，難以支持日常政事，上呈到皇帝那裡的政務實際上都由皇后劉氏處置。後來，真宗更是病重，下詔：“此後由皇太子趙楨在資善堂聽政，皇后賢明，從旁輔助。”此詔書便認可劉氏裁決政事的權力。
雖然劉氏貴為皇后，朝中反對劉皇后掌政的人也不少，以寇準和李迪為首。劉氏也開始籠絡自己勢力，以錢惟演和丁謂為首：錢惟演之妹為劉美之妻，丁謂的兒子娶了錢惟演的女兒。
群臣不安起來，劉氏雖非太子生母，卻對他視若己出，克盡母職，根本不是旁人所能離間。
攝政皇太后
乾興元年（1022年）二月甲寅，54歲的宋真宗趙恆病逝於延慶殿，遺詔曰：太子趙楨即位，皇后劉氏為皇太后，楊淑妃為皇太妃，軍國重事“權取”皇太后處分。而小皇帝趙楨這時只有十一歲，實際上就是由劉氏處理政務。
然而丁謂想獨攬大權，欺上瞞下，以為劉太后是女子無見識，劉太后雖然當初因為後位不穩培植他，多年下來早已查知丁謂的不法舉動，此時更是怒不可竭，決心除掉他。當年六月，與丁謂勾結的宦官雷允恭被誅，丁謂罷相貶謫。丁謂被貶後，劉太后開始和仁宗趙楨一起聽政決事，正式垂簾聽政。
劉太后自知出身卑微，宋朝以士大夫為尊，因此大力抬高母家，一直追尊加封祖宗：曾祖父劉維岳成了天平軍節度使兼侍中兼中書令兼尚書令，曾祖母宋氏最後封到安國太夫人；祖父劉延慶為彰化軍節度使兼中書令兼許國公，祖母元氏封齊國太夫人；父親劉通為開府儀同三司魏王，母親龐氏封晉國太夫人。
劉太后號令嚴明，賞罰有度，雖然難免有些偏袒家人，但並不縱容他們插手朝政。在大是大非面前，她更尊重士大夫們的意見，王曾、張知白、呂夷簡、魯宗道都得到了她的重用，劉氏姻族也沒有做出為害國家的禍事。
雖然劉太后掌權日久，不願把權柄交給仁宗，但她卻依然是個慈母，仁宗少時體弱多病，劉氏忙於政務，讓楊淑妃照顧，仁宗稱劉氏為“大娘娘”，楊妃為“小娘娘。”
而仁宗生母李氏，劉氏也升封她為順容，遷往真宗永定陵，成為守陵的先帝諸妃之一。而且早在真宗年間，便尋訪到李氏家人封官，真宗去世後，劉氏依然沿用李氏，未下殺手。
劉氏也非常簡樸，當初身為皇后時服飾簡樸，當了太后依然未改習性。宮中侍女見皇帝侍女服飾華麗，覺得自己身為太后侍女，怎么能被比下去呢？報與劉太后，劉太后不為所動，“那是皇帝嬪御才能享用的，你們哪有這樣的資格。”
明道元年（1032年）二月，李氏患了重病，劉太后連忙派太醫前去診治，並晉封她為宸妃。然而李氏封妃當天，便病逝，享年四十六歲。起初，太后只想以普通宮嬪的身份殮葬了事，然而聽了宰相呂夷簡的勸說，以一品禮儀將李妃殯殮，在皇儀殿治喪，並給李妃穿上皇后冠服。李妃的父親得到追封，兄弟李用和也再次晉升。
劉太后雖不願還政於仁宗，卻並未想過自立。程琳獻圖《武后臨朝圖》，劉太后親擲於地，道：“我絕不會做這樣的事！”太后表態後，群臣如釋重負，仁宗也心懷感激，恭孝唯謹，更於天聖七年（1029年）九月頒布詔書，將太后生辰長寧節的儀禮升級到與皇帝生辰乾元節相同的程度。
明道二年（1033年）二月，舉朝要行祭太廟大典，劉太后自覺天命已不久，想要在生前穿一次天子袞冕，便提出自己要著袞冕祭祀太廟。群臣大嘩，卻只得將皇帝袞衣上的飾物稍減了幾樣，呈了上去。
宋仁宗二月乙巳這天，皇太后劉氏穿著天子袞衣、頭戴儀天冠，在近侍引導下步入太廟行祭典初獻之禮。為了將這場典禮搞得功德圓滿，亞獻者為皇太妃楊氏、終獻者為仁宗皇后郭氏。儀式結束後，劉太后在太廟文德殿接受了群臣給自己上的尊號：應天齊聖顯功崇德慈仁保壽皇太后。自此，徹底還政於兒子仁宗。
三月，劉太后病重，仁宗大赦天下，四處徵召名醫，然而卻無法挽留劉太后的生命，幾天后，劉太后病逝於寶慈殿，享年六十五歲。
第二日，仁宗在皇儀殿召群臣，哭道：“太后臨終前數度拉扯身上衣服，可有什麼心愿未了？”參知政事薛奎曰：“太后不願先帝見她身穿天子服入葬。”仁宗恍然大悟，下令給劉太后換上皇后冠服。
仁宗正自傷感，群臣卻紛紛上議，說劉太后並非他生母，生母是李宸妃，而燕王更說李宸妃是太后毒死的。仁宗震驚，派人召來李用和，讓他親自去查看李宸妃的棺木。見李宸妃葬品如一品夫人，甚至身穿皇后服，仁宗大悔，嘆道：“人言豈可盡信。”來到劉太后牌位前拜謝自責：“從此後大娘娘的生平可清白分明了。”而上諡號之時，劉太后謚為四字：莊獻明肅皇后（後改章獻明肅皇后），而一般皇后只謚二字；生母李宸妃謚為莊懿皇后（後改章懿皇后）。
九月，仁宗下詔，劉太后和李妃同時遷葬永定陵。靈柩起駕這天，仁宗先為劉太后發引，不但執孝子禮，還不顧宰相們的勸阻親自執紼之禮（牽引棺材的繩索），一直步行送出皇儀殿。隨後他才再去往李宸妃下葬的洪福院為生母起靈，伏在棺木上痛哭道：“劬勞之恩，終身何所報乎！”
劉太后死後，劉氏家族受尊崇更勝昔日。劉太后曾有遺詔，命仁宗尊養母楊太妃為皇太后。仁宗遵其旨意，尊封楊氏為保慶皇太后，楊後雖未垂簾聽政，仁宗卻克盡孝道奉養。三年後，楊太后亦去世，享年五十六歲，謚為莊惠皇后（後改章惠皇后）。
民間傳聞
1、從明朝流傳下來“狸貓換太子”的故事，說宋真宗的德妃劉氏和宸妃李氏同時有孕，李宸妃先產下皇子，劉德妃妒忌，勾結李宸妃身邊內官，把一隻剝了皮的狸貓換去皇子，真宗以為李宸妃產下怪胎，把李宸妃打入冷宮，將劉德妃生下的皇子立為儲君，並冊立劉德妃為皇后。
2、另一種說法則是劉德妃的皇子不幸夭折，於是劉德妃把李宸妃的兒子據為己有，宣稱是自己的兒子，真宗照樣立她為後。
兩種說法的結局都是：劉氏逼李宸妃自盡，卻有好心的宮人代李妃而死，而李妃流落民間，直到包拯橫空出世，才得以揭開這樁宮闈迷案，使李妃與兒子相認。劉氏因為做了壞事不久便死去，包拯也因為替宋仁宗找回了親生母親而官升龍圖閣大學士。
正史記載
宋史·列傳第一
章獻明肅劉皇后，其先家太原，後徙益州，為華陽人。祖延慶，在晉、漢間為右驍衛大將軍；父通，虎捷都指揮使、嘉州刺史，從征太原，道卒。後，通第二女也
。
初，母龐夢月入懷，已而有娠，遂生後。後在襁褓而孤，鞠於外氏。善播鞀。蜀人龔美者，以鍛銀為業，摧之入京師。
後年十五入襄邸，王乳母秦國夫人性嚴整，因為太宗言之，令王斥去。王不得已，置之王宮指使張耆家。太宗崩，真宗即位，入為美人。以其無宗族，乃更以美為兄弟，改姓劉。大中祥符中，為修儀，進德妃。
自章穆崩，真宗欲立為皇后，大臣多以為不可，帝卒立之。李宸妃生仁宗，後以為己子，與楊淑妃撫禮甚至。後性警悟，曉書史，聞朝廷事，能記其本末。真宗退朝，閱天下封奏，多至中夜，後皆預聞。宮圍事有問，輒傅引故實以對。
天禧四年，帝久疾居宮中，事多決於後。宰相上寇準密議奏請皇太子監國，以謀泄罷相，用丁謂代之。既而，入內都知周懷政謀廢后殺謂，復用準以輔太子。客省使楊崇勛、內殿承制楊懷吉詣謂告，謂夜乘犢車，挾崇勛、懷吉造樞密使曹利用謀。明日，誅懷政，貶準衡州司馬。於是詔皇太子開資善堂，引大臣決天下事，後裁製於內。
真宗崩，遺詔尊后為皇太后，軍國重事，權取處分。謂等請太后御別殿，太后遣張景宗、雷允恭諭曰 ：“皇帝視事，當朝夕在側 ，何須別御一殿 ？”於是請帝與太后五日一御承明殿，帝位左，太后位右，垂簾決事。議已定，太后忽出手書，第欲禁中閱章奏，遇大事即召對輔臣。其謀出於丁謂，非太后意也。謂既貶，馮拯等三上奏，請如初議。帝亦以為言，於是始同御承明殿。百官表賀，太后哀慟。有司請制令稱“吾”，以生日為長寧節，出入御大安輦，鳴鞭侍衛如乘輿。令天下避太后父諱。群臣上尊號曰應元崇德仁壽慈聖太后，御文德殿受冊。
天聖五年正旦，太后御會慶殿。群臣及契丹使者班廷中，帝再拜跪上壽。是歲郊祀前，出手書諭百官，毋請加尊號。禮成，帝率百官恭謝如元日。七年冬至，天子又率百官上壽，范仲淹力言其非，不聽。九月，詔長寧節百官賜衣，天下賜宴，皆如乾元節。
明道元年冬至，復御文德殿。有司陳黃麾仗，設宮架、登歌、二舞。明年，帝親耕籍田，太后亦謁太廟，乘玉輅，服禕衣、九龍花釵冠，齋於廟。質明，服袞衣，十章，減宗彝、藻，去劍，冠儀天，前後垂珠翠十旒。薦獻七室，皇太妃亞獻，皇后終獻。加上尊號曰應天齊聖顯功崇德慈仁保壽太后。
是歲崩，年六十五。謚曰章獻明肅，葬於永定陵之西北。舊制皇后皆二謚，稱制，加四謚自後始。追贈三世皆至太師、尚書令、兼中書令，父封魏王。
初，仁宗即位尚少，太后稱制，雖政出宮闈，而號令嚴明，恩威加天下。左右近習亦少所假借，宮掖間未嘗妄改作。內外賜與有節，柴氏、李氏二公主入見，猶服髲鬀。太后曰 ：“姑老矣 。”命左右賜以珠璣帕首。時潤王元份婦安國夫人李氏老，發且落，見太后，亦請帕首。太后曰 ：“大長公主，太宗皇帝女，先帝諸妹也；若趙家老婦，寧可比耶？”舊賜大臣茶，有龍鳳飾，太后曰 ：“此豈人臣可得？”命有司別制入香京挺以賜之。賜族人御食，必易以扣器，曰 ：“尚方器勿使入吾家也。”常服絁繻練裙，侍者見仁宗左右簪珥珍麗 ，欲效之 。太后戒曰 ：“彼皇帝嬪御飾也，汝安得學 。”
先是，小臣方仲弓上書，請依武后故事，立劉氏廟，而程琳亦獻《武后臨朝圖》，後擲其書於地曰 ：“吾不作此負祖宗事 。”有漕臣劉綽者，自京西還，言在庾有出剩糧千餘斛，乞付三司。後問曰 ：“卿識王曾、張知白、呂夷簡、魯宗道乎？此四人豈因獻羨餘進哉 ！”
後稱制凡十一年，自仁宗即位，乃諭輔臣曰 ：“皇帝聽斷之暇，宣詔名儒講習經史，以輔其德 。”於是設幄崇政殿之西廡，而日命近臣侍講讀。丁謂、曹利用既以侮權貶竄，而天下惕然畏之。晚稍進外家，任內宮羅崇勛、江德明等訪外事，崇勛等以此勢傾中外。兄子從德死，姻戚、門人、廝役拜官者數十人。御史曹脩古、楊偕、郭勸、段少連論奏，太后悉逐之。
太后保護帝既盡力，而仁宗所以奉太后亦甚備。上春秋長，猶不知為宸妃所出，終太后之世無毫髮間隙焉。及不豫，帝為大赦，悉召天下醫者馳傳詣京師。諸嘗為太后謫者皆內徙，死者復其宮。其後言者多追詆太后時事，范仲淹以為言，上曰：“此朕所不忍聞也 。”下詔戒中外毋輒言。
於是泰寧軍節度使錢惟演請以章獻、章懿與章穆並祔真宗室。詔三省與禮院議，皆以謂章穆皇后位崇中壺，已祔真宗廟室，自協一帝一後之文；章獻明肅處坤元之尊，章懿感日符之貴，功德莫與為比，謂宜崇建新廟，同殿異室，歲時薦饗，一用太廟之儀，仍別立廟名，以崇世享。翰林學士馮元等請以奉慈為名，詔依。慶曆五年，禮院言章獻、章懿二後，請遵國朝懿德、明德、元德三後同祔太宗廟室故事，遷祔真宗廟。詔兩制議，翰林學士王堯臣等議，請遷二後祔，序於章穆之次，從之。
史家論斷
常與漢之呂太后、唐之武則天並稱，史稱其“有呂武之才，無呂武之惡”。
