太平公主出生年份根据她第一次结婚的时间和她的哥哥李旦出生的时间推定，她可能生于665年（麟德二年）前后， 是高宗和武后的最后一名子女。太平公主5、6岁时，常常往来外祖母荣国夫人家，她随行的宫女（一说为太平公主本人）遭表兄贺兰敏之逼奸，此事引起武则天大怒，加上此前贺兰敏之曾奸污未定的未来太子妃，武则天最终决定，撤销贺兰敏之作为武家继承人的身份，流放并中途处死贺兰敏之。
太平公主8岁时，以替已经去世的外祖母荣国夫人杨氏祈福为名，出家为女道士，太平一名，是她的道号。虽然号称出家，她却一直住在宫中。一直到吐蕃派使者前来求婚，点名要娶走太平公主。李治和武则天不想让爱女嫁到远方去，又不好直接拒绝吐蕃，便修建了太平观让她入住，正式出家，借口公主已经出家来避免和亲。过了很多年，有一次她穿上武官的服饰在唐高宗和武后面前跳舞。唐高宗和武后大笑着问她：“你又做不了武官，为何要这样？”她回答说：“将它赐给驸马可以吗？”唐高宗知道太平公主的意思，于是她挑选驸马。
公元681年（永隆二年，开耀元年），太平公主约16岁时，下嫁唐高宗的嫡亲外甥，城阳公主的二儿子薛绍。婚礼在长安附近的万年县馆举行，场面非常豪华，照明的火把甚至烤焦了沿途的树木，为了让宽大的婚车通 过，甚至不得不拆除了县馆的围墙。武则天对女儿非常宠爱，她认为薛绍的嫂嫂萧氏和成氏出身不够高贵，后来有人劝说才使她放弃了这个打算。太平公主在第一次婚姻期间，安分守己，并未有不轨事件传出。 太平公主的第一次婚姻结束于688年。因为薛顗参与唐宗室李冲的谋反，牵连到薛绍，但薛绍本人并没有参与这次谋反，是武则天觉得太平公主嫁错郎了。武则天下令将薛顗处死，薛绍杖责一百，饿死狱中。当时太平公主最小的儿子才刚满月。事后，武则天为了安慰女儿，打破唐公主食封不过三百五十户的惯例，将她的封户破例加到一千二百户。
不久，武则天曾打算将寡居的太平公主嫁给武承嗣，因武承嗣生病作罢（一说是因为太平公主看不中武承嗣）。公元690年（载初元年），太平公主改嫁武攸暨。武则天为了让太平公主嫁给武攸暨，而处死了武攸暨的妻子。这次婚姻被认为是武则天为了保护太平公主而采取的手段，武则天在太平公主第二次结婚的两个月后正式登基，太平公主因为成为了武家的儿媳而避免了危险，婚后太平公主替武攸暨生下两个儿子、两个女儿。武攸暨性格谨慎谦退。太平公主在第二次婚姻期间，大肆包养男宠，与朝臣通奸，并曾将自己中意的男宠进献给母亲武则天（即莲花六郎张昌宗）。
太平公主“喜权势”，武则天认为她长相，性格都像自己，常与之商议政事，但武则天生前从不让太平公主将她参与政事的事情外泄。太平公主畏惧母亲，因而行事比较收敛，对外只大肆装修府邸，购买别业。武周末年，武李两家矛盾尖锐化，武则天召回庐陵王李显，立他为继承人，并通过一系列联姻将武李两家联系起来，以图能消弭未来的政治斗争。同时，她也开始让太平公主和上官婉儿以及她的两个男宠张昌宗、张易之掌握权力。太平公主本人虽是武家儿媳，但政治上一直是李家的拥护者。公元701年（大足元年），二张因进谗言害死了两家的嫡系继承人而同时得罪武李两家。公元702年（长安二年）八月，李显、李旦与太平公主联名表奏，请封张昌宗为王，为武则天拒绝，改封二张为国公。这次表奏缓和了双方关系。但不久后的公元703年（长安三年）九月，张昌宗诬告魏元忠与太平公主的情人司礼丞高戬，引起武则天大怒，将魏高二人下狱。二张与太平公主及李家的关系彻底破裂。公元705年（神龙元年），李家的拥护者、宰相张柬之发动兵变，诛杀二张，逼武则天逊位给太子李显。太平公主由于参与诛杀二张兄弟有功，而受封“镇国太平公主”，其兄李旦封“安国相王”，开府，封五千户。
太平公主的三哥唐中宗李显即位后，皇后韦氏想效仿婆婆武则天，不断扩充自己的势力。同时太平公主也真正从后台走到前台，神龙二年(706)开始开府置官属，并建立自己的势力集团。 太平公主及其四哥相王李旦(即后来的唐睿宗)，相王之子李隆基(即后来的唐玄宗)都成了韦后和安乐公主图谋的最大障碍。景龙四年(710)皇后韦氏与女儿安乐公主在慌乱中合谋毒死了她们的保护伞唐中宗。韦氏立温王李重茂为皇帝，自己临朝摄政，并密谋害死小皇帝，革唐命，除掉相王和太平公主。在这种情况下，李隆基联合万骑果毅陈玄礼等起义。杀死韦后和安乐公主，迎唐睿宗即位。太平公主对这次斗争态度积极，不仅参与了事先的谋议，而且派儿子薛崇简直接参加了行动。这其中的道理也很简单，即太平公主可以让李氏掌权，也可以让武氏掌权，就是不能允许韦氏占有天下。太平公主在这次斗争中还起了一个重要作用，即在处理小皇帝的问题上，是她出面将小皇帝从“御座”上提下来，让四哥李旦坐上了帝位。
在几年的时间里，她不断放言李隆基不是长子，不当立为太子，甚至召集宰相要求将太子换掉，在这些行动中，唐睿宗是站在太平公主一边的。到睿宗朝末期，左、右羽林将军也都投靠了公主。先天二年(713)，太平公主准备以羽林兵从北面、以南衙兵从南面起兵废掉李隆基。在这种情况下，李隆基先发制人，首先诱杀左、右羽林将军，然后迅速除掉了参与阴谋的宰相。太平公主本人逃入山寺。
太平公主逃入山寺，直到事发三天以后才出来，被李隆基下诏赐死在她自己的家中，她的儿子以及党羽被处死的达数十人。薛崇简因为平日屡次谏阻其母太平公主而受到责打，所以例外地被免于死刑，李隆基赐他姓李，并准许他留任原职。唐玄宗还下令将太平公主的所有财产没收充公，在抄家时发现公主家中的财物堆积如山，珍宝器玩可以与皇家府库媲美，厩中牧养的羊马、拥有的田地园林和放债应得的利息，几年也没收不完。
,
