上官婉儿自称是西汉上官桀、上官安、上官期祖孙三代的后裔，高祖父上官贤官至北周幽州太守，曾祖父上官弘曾在隋朝时任江都宫副监，祖父唐高宗时宰相上官仪。
麟德元年（664年），祖父上官仪因替高宗起草将废武则天的诏书，与上官庭芝一起被武则天所杀，刚刚出生的上官婉儿与母亲郑氏同被配没掖廷。在掖廷为奴期间，在其母的精心培养下，上官婉儿熟读诗书，不仅能吟诗着文，而且明达吏事，聪敏异常。[4]
仪凤二年（677年），武则天召见了年仅十四岁的上官婉儿，当场出题考较。上官婉儿文不加点，须臾而成，且文意通畅，词藻华丽，语言优美，真好像是夙构而成。[5] 武则天看后大悦，当即下令免其奴婢身份，让其掌管宫中诏命。
墓志载其十三岁为才人，可能是武则天为了免去其奴婢身份而给予的名份。
后来武则天称帝，诏敕多出其手者。不久，上官婉儿又因违忤旨意，罪犯死刑，但武则天惜其文才而特予赦免，只是处以黥面而已。以后，上官婉儿遂精心伺奉，曲意迎合，更得武则天欢心。[6]
从通天元年（696年）开始（出自《景龙文馆记》，《旧唐书》为圣历年），武则天又让其处理百司奏表，参决政务，权势日盛，军国谋略，杀生大权，大多取决于上官婉儿。[7]
神龙元年（705年），张柬之等拥护李唐宗室的大臣发动神龙政变，武则天被迫退位。神龙政变后，唐中宗复辟，又令上官婉儿专掌起草诏令，深被信任，又拜为昭容，封其母郑氏为沛国夫人。 《历朝名媛诗词》中的画像
上官婉儿与韦皇后、安乐公主亦多往来，屡次劝说韦皇后行武则天的故事，于是韦皇后上表请求规定全国士民百姓一律为被父亲休弃的母亲服丧三年。又请求规定天下百姓二十三岁时才算成丁，到五十九岁就免除劳役，改易制度，用来收取人心民望，李显都准许了。[8]