徐小姐是魏国公徐达的长女，十分贤淑，自幼贞静好读书，人称“女诸生”。
徐达是明初开国元勋，与朱元璋是布衣之交。朱元璋亲自挑选儿娘，把徐氏聘纳给朱棣。
朱元璋后宫多宠，故有24个儿子，他最喜欢的是四子燕王朱棣，燕王智勇双全，相貌奇雄，为人深沉。与徐氏堪称相配。
马皇后见儿媳贤淑，十分喜爱，徐氏对婆婆也礼敬有加，处处以婆婆为榜样。凡马皇后说的，她都努力遵守执行。
1399年，朱棣为反对建文帝削藩，以入京诛奸臣为名，向南京进兵。王妃徐氏居守封地北平。
建文帝派大将李景隆乘隙想包围北平，大兵压境，徐妃亲自部署将士守城，又动员全城老少，授以兵甲装备，充当守城兵卒，打退围敌，保全了北平。
朱棣攻进皇城后，即皇帝位，改年号为永乐，史称明成祖，册封徐氏为皇后。
徐后向朱棣进言：“南北连年作战，军民疲惫，不堪负担，从今以后应让百姓休养生息。”
她又说：“京中所遗贤才，都是太祖皇帝留下的，能用的就尽量用，不要管他是新臣还是旧僚。”朱棣听了深为嘉许，欣然采纳。
徐皇后幼弟徐增寿被建文帝所杀，为追念增寿之功，永乐帝拟追封以爵位，但徐后认为不妥：“增寿本是淑房至亲，为国捐躯，理所当然，不应加封。”
成祖三个儿子都是徐皇后生的、长子朱高炽被立为太子后，次子朱高煦、三子朱高遂因从战有功，不免自负，常流露夺嫡之意。
徐皇后看出二子用心，说服成祖选择朝中大臣去兼任二王属官，随时窥察动静，以防患于未然。
成祖佩服皇后的深谋远虑，深以为然。由于皇后英明，才避免了日后一场夺嫡之战，保住了高炽的太子位。
徐皇后为了帮助成祖笼络明廷文武百官，在宫中召见众部大臣和翰林学士的眷属，赐予命服冠鼓，钱钞绢帛。
徐氏对她们说：“妇人不只是在衣食方面照料丈夫，还应随时规劝，让们时时念及黎民百姓的生计，这才是做妻子的本份。”
徐皇后又命宫中女官搜集《女宪》、《女诫》，作成《内训》二十篇，又把古人善言善行编成一本《劝善书》，颁行天下。
1407年，徐皇后在垂危之际，还念念不忘劝说成祖要爱惜百姓，广求贤才，对宗室诸王要恩礼有加，不要骄宠后妃的外家。
徐皇后死后，明成祖很是悲恸，特地设下大斋，命文武群臣前往祭悼，并追谥她为“仁孝皇后”。
1413年，明成祖在北平附近的昌平建成长陵，将徐后灵柩移葬长陵。
明成祖想聘取徐皇后的胞妹妙锦，几次三番派遣女官宣诏，妙锦坚不从命，削发为尼明成祖十分澳丧，从此不再册立皇后。
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