677年(宜豐二年)，上官婉兒在宮中被武則天召見，當場提出命題，讓他按題目寫。上官婉兒的字是壹瞬間寫出來的，意思通順，用詞華麗，語言優美。武則天見了大喜，當即下令免除他的奴婢身份，讓他掌管宮中聖旨。不久，上官婉兒因違抗旨意犯了死罪，但武則天愛惜她的文采，赦免了她，不料卻受到了懲罰。日後上官婉兒侍奉細致，迎合曲意，深得武則天寵愛。
從696年(田童元年)(舊唐書為聖歷年)開始，武則天就讓她辦理百思表，參與政務，權力越來越大。705年(神龍元年)，唐中宗復位後，讓上官婉兒專門起草詔書，深得信任。她也被尊為，稱她的母親鄭為夫人。706年(神龍二年)，依靠和安樂公主的支持，先後設計貶殺、桓、景輝、和崔，成為債主。上官婉兒又和他有了曖昧關系，在她起草的詔令中，經常褒揚武氏，打壓皇族，這讓李忠軍王子非常生氣。
七○七年(景隆元年七月)，李忠軍與左玉林的大將李多佐等。，發假聖旨從榆林軍中調撥300余人，前往吳三思、吳崇訓的府邸，將其殺死，並處罰親黨10余人。然後，他們帶領他們的部隊穿過張素門，敲內閣的門，尋找上官婉兒。無奈之下，上官婉兒逃到了唐中宗和侯偉，並威脅說:“看太子的意思是先殺了上官婉兒，再依次逮捕皇後和陛下。”、中宗壹時大怒，遂帶著上官婉兒、安樂公主到玄武門避兵鋒，令右羽林將軍劉飛兵二千余人，聚集在太極堂前，閉門守之。李忠軍王子戰敗被殺。
此後，上官婉兒經常勸說中宗在趙文博物館設置大量學士，廣招當時的人才，多次設宴娛樂，並賦詩唱歌。上官婉兒每次都同時替換中宗、侯偉和安樂公主，並作了幾首詩，詩詞優美，多為當時人傳唱。對於大臣們寫的詩，中宗命上官婉兒品評，壹等獎往往頒給金爵，價值連城。於是，朝廷內外，詩賦蔚然成風。
在上官婉兒的住處，中派還穿塘築石，雕工極其精美，經常引大臣宴飲。當時皇宮禁而寬敞，允許宮內官員隨意出入。上官婉兒和壹些宮中官員在宮外買了豪宅，經常和他們交接人脈，也有人因此得到了很高的職位。中書侍郎崔，後來因為在外屋與上官婉兒有染，被認為理所當然。不久，崔在主持選舉時多次徇私舞弊。他被禦史李尚彈劾，被貶為異邦司馬。因為上官婉兒和安樂公主為他說情，他還是復職了。
710年(景隆四年)，太平公主日益強大，上官婉兒依附太平公主。六月，唐中宗被魏如昀和安樂公主毒死後，上官婉兒和太平公主壹起起草遺詔，立李重茂為皇太子。魏如昀懂政治，項王李旦參與朝政。七月，臨淄王李隆基率玉林兵入宮，殺死了侯偉及其黨羽。上官婉兒拿著蠟燭迎接宮人，把她和太平公主擬定的遺詔給劉幽秋看。陸佑秋在李隆基用遺詔為她求情，但李隆基拒絕讓她殺死上官婉兒。
713年(開元初年)，唐玄宗派人收集上官婉兒的詩，編成二十卷，作《張碩序》。在這本詩集裏，《全唐詩》只收錄了32首詩。