武惠妃为恒安王武攸止(武则天的堂侄)的女儿,是武则天的侄孙女,其子寿王李瑁曾娶杨玉环为王妃,她是杨玉环的婆婆。
唐玄宗即位后,对武氏相当宠爱。不过,武氏虽得玄宗的宠爱,当时朝廷上下却正处在一致反武的高潮下。身为武三思的侄女,她难免受到牵连。唐开元十二年唐玄宗废王皇后,封武氏为惠妃,宫中礼节等同皇后。此后,玄宗想立她为皇后,但遭到大臣反对。
为给儿子李瑁册立太子扫清道路,武惠妃悉数铲除了竞争对手。据记载,开元二十五年,武惠妃派人召太子李瑛、鄂王李瑶和光王李琚入宫,说宫中有贼,想请他们帮忙捉贼。同时,惠妃又告诉玄宗,太子等人穿铁甲进宫,要谋反!当唐玄宗派人察看时,正好碰到了前来捉贼的三王。于是,废三王为庶人。不久,三位王便被害死了。
自从陷害了太子等人之后,武惠妃害了疑心病,竟屡次看到他们的鬼魂,一病不起。最后,还是被吓死了,年仅38岁。她过世后,玄宗追封她为皇后,谥号贞顺皇后,葬于敬陵。