陈氏，元城人，父亲陈万言是县学教授。她出自书香门第，端庄秀丽，温婉得体，于嘉靖元年册立为皇后。嘉靖七年，与皇帝争吵，明世宗大怒，陈后受惊，堕胎而死。
1521年，明武宗朱厚照驾崩，因为他没有儿子，于是宪宗皇帝的孙子，兴献王朱祐杬的儿子朱厚熜登上了宝座，是为明世宗，年号嘉靖。
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朱厚熜继位后，派遣太监到各地征择良女，陈氏出身书香门第贤淑秀丽，不仅面姣貌美，而且礼、孝、智、贤四德成具，辈棋书画样样精通，气质高雅恬静，深得明世宗宠爱。不久，陈氏被封为皇后。
新婚的陈皇后与皇帝十分恩爱，陈后通晓诗文，又能写会画，夫妻二人互相唱和，或弹琴或吟诗，过着和睦甜蜜的生活。然而，这样的好景并不长，过了几年之后，生性专横孤傲的明世宗听惯了谄媚和阿谀奉承的话，对谏诤的人极为反感。而陈皇后往往因替世宗着想，常给他提一些建议，时间久了，就遭到了世宗的冷落。
张太后弟弟张延龄封昌国公，在武宗时，因作风骄奢无度，被人告发。这时，嘉靖并不感激张太后扶他嗣位，反而认为她功高自傲。在处理一件谋逆案时，重翻旧账，硬说张延龄要谋害他，准备诛杀张延龄。张太后知道后十分惶恐，为能救弟弟一命，连忙屈尊求情，甚至自己解散头发，穿上粗布衣服，坐在草席上，乞求皇帝赦免。
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陈皇后怀着感恩的心情，向皇帝为张太后求情，带着几分乞求的语气说：“皇上对张太后未免也太无情了，她老人家这样，被别人看到，会说皇上刻薄无情的。”嘉靖不以为然地说：“她这样做是故意让朕难堪，不要理会她。”陈皇后极力劝阻都无法改变世宗的想法，她非常伤心，失控地说：“依照国法，叛逆罪该诛族，太后也是张家人，莫非到时候也要把她拉出去杀头吗?”
两个人争执了很久，陈皇后意识到世宗将要怒火爆发，转而细声细语地哀求：“张太后受的打击已不小了，陛下也得给她留条后路啊!”世宗还是沉默不语。最后在大臣的据理力争下，明世宗只得把张延龄关在牢里搁置不问。这件事过去后，陈皇后便渐渐渐失去了皇上的宠爱，世宗一连几日都不去见陈氏，不仅对她的直言进谏感到厌烦，而且对陈氏的美色也早已失去了兴趣。
流产致死，无人问津
1528年，即嘉靖七年，陈皇后怀了身孕，明世宗为自己即将有子嗣而暗自高兴。一天，朱厚熜和陈皇后坐到了一起，这种夫妻恩爱的情景，对陈皇后来说已经非常难得了，加上她已怀有身孕，日近临盆，想着自己即将生个小皇子出来，她沉醉在欢乐之中。
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正在这时，张、方二位宫女端着白玉茶具，一个拿壶，一个捧杯，前来进茶。正沉浸在幸福遐思中的陈皇后缓过神来，接过茶杯，一抬头，看到朱厚熜正目不转睛地看着宫女张氏的玉手。世宗最爱美手，此时忍不住色迷迷俯视着张宫女的手仔细回味。坐在旁边的陈皇后看到这样的场景，醋意大发，把手中的杯子扔了出去。
这一举动败了朱厚熜的兴致，他立即喝住陈皇后，大发脾气。盛怒之余的陈皇后，大受惊吓，不仅胎儿流产了，连她自己也因血崩被夺去了生命，时年二十二岁。年轻气盛的陈氏，却有如此悲惨的结局，满朝上下都替她惋惜。然而，陈后的去世，世宗并没有表现出丝毫难过之意，余怒未消的朱厚熄下令将陈氏的丧礼一切从简，并给了陈皇后—个“悼灵”的谥号。
第二年三月，将陈皇后草草埋葬。下葬的那一天，也只是梓宫出王门，大臣们到现场一天，便匆匆把这位国母打发到地府去了。
1563年，朱厚熜因为贪恋美色，纵欲无节制，即位近十年仍然没有儿子，因而怀念起了陈皇后，于是改谥陈皇后为“孝洁”。后来，穆宗即位后，将陈后的墓迁到了永陵。