李夫人(生卒不详)女。中山国(都今定州)人。出生于从事音乐歌舞的家庭。其兄李延年,知音乐,善歌舞。有一次在汉武帝前唱了一曲《北方有佳人》,使武帝为之陶醉、向往。借此机会,通过平阳公主的推荐,李延年之妹李夫人入宫见汉武帝。因曼妙善舞,得到武帝的宠幸,生子昌邑哀王刘髆。其兄长李广利、李延年也都因此升迁。
不久,李夫人得了重病。汉武帝亲临探视,想见她一面,而李夫人却不肯。汉武帝许愿如能见一面,将赏千金,并升其兄官职。李夫人仍坚持不见。她认为,以色事人者,色衰而爱弛,爱弛则恩绝。武帝所以想见自己,是平生容貌,拒绝同武帝见面,则有利于兄弟。几天后病逝,以皇后礼葬于英陵(位于今陕西兴平南位乡范家村)。
李夫人死后,汉武帝甚为思念,命画师绘其像,悬挂于甘泉宫。又请方士作法,召李夫人的灵魂。汉武帝亲自作赋,以表达思念、向往之情。汉武帝死后,权臣霍光依汉武帝心愿以李夫人配飨,追上尊号孝武皇后。