漢成帝即位十多年，年已30歲，后宮卻沒有一個存活的皇子。一次微服外出游樂，來到陽阿公主府，陽阿公主把養在府中的良家女都叫出來，取悅漢成帝，趙飛燕勾人魂魄的眼神、清麗動人的歌喉、婀娜曼妙的舞姿，一下子就傾倒了成帝。漢成帝將她帶回宮。趙飛燕使個欲擒故縱之計，一連拒絕成帝三夜召幸，激起成帝征服之心，夜夜臨幸，再也離不開她。

后來聽說她還有一個妹妹趙合德，長得非常漂亮，又溫柔多情，連趙飛燕也自愧不如，便下令招入宮中，姐妹“俱為婕妤，貴傾后宮”。成帝固寵趙氏姐妹，對其它妃嬪不屑一顧，對她們的寵愛逾越了禮制，許皇后、班婕妤等人皆失寵。鴻嘉三年(前18年)，許皇后姐姐蠱詛后宮有身孕的妃子被發覺，趙飛燕趁機告發許皇后等人蠱詛后宮女子，求己親媚。

太后得知后大怒，下令徹查，許皇后因此被廢。之后漢成帝欲立趙飛燕為皇后，但太后王政君嫌棄她出身卑微不是侯門女，不同意，但其實王政君也是出身卑微的平民女。太后的外甥侍中淳于長為成帝立趙飛燕為皇后一事來溝通。永始元年(前16年)四月，成帝先封趙飛燕的父親趙臨為成陽侯，改變她家卑微的身份。六月，封趙飛燕為皇后，封趙合德為昭儀，大赦天下。

趙飛燕成為了皇后，雖然獲得了作為女人的最顯赫地位，但成帝對她的寵愛卻漸漸不如以往，成帝最為寵愛她的妹妹趙合德，封為昭儀。趙合德居住的宮殿—昭陽舍極盡奢華，中庭以彤紅之色，殿內油漆一新。門限以黃銅襄飾，并涂上黃金。上殿的階梯以白玉砌成，殿內壁上露出的如帶一般的橫木以金環裝飾，同時嵌入藍田玉壁、明珠、翠羽、其富麗奢侈，為諸宮之最。《西京雜記》對趙氏姐妹的居處之奢華富麗也有長篇累牘的描述。趙飛燕姐妹雖然相繼專寵后宮十多年，但都同樣沒有子嗣，野史《飛燕外傳》中的解釋是姐妹二人為駐顏卻老使用息肌丸以致不孕。

綏和元年(前8年)，定陶王劉欣來長安，其祖母傅太后私下以許多金銀珠寶、珍玩布帛賄賂趙飛燕姐妹，打通關節，在她們的幫助下，一直沒有子嗣的漢成帝立侄子劉欣為太子。第二年春，前7年，46歲的成帝在趙合德寢宮突然去世，趙合德被眾人追罪，因此自殺。

趙飛燕因為幫助成帝的侄兒劉欣即位，新帝感恩，仍舊尊她為皇太后。期間，有大臣說趙昭儀罪甚大，家屬要連坐，矛頭直指趙飛燕，哀帝沒有處理。元壽二年(前1年)六月，哀帝崩逝。與哀帝不睦的王氏外戚集團東山再起，哀帝寵臣和外戚遭到了嚴厲的打擊，傅太后丁太后被挖墳，趙太后被廢，獨尊王政君。

王莽挾太皇太后王政君下詔曰“前皇太后與昭儀俱侍帷幄，姊弟專寵錮寢，執賊亂之謀，殘滅繼嗣以危宗廟，悖天犯祖，無為天下母之義。貶皇太后為孝成皇后，徙居北宮。”一個月后王莽又下詔將趙皇后和哀帝傅皇后一起貶為庶人，趕去看守自己丈夫的陵園，當天二人一同自殺，趙飛燕比妹妹趙合德多活了六年。一代妖姬就此香消玉殞……