Năm 16 tuổi, bà mồ côi cả cha lẫn mẹ. Nhưng nhờ có cá tính rất mạnh mẽ, nên dân làng ai nấy cũng đều nể phục, đồng lòng tôn bà làm Nữ Chủ và tặng cho biệt danh là Nàng Chủ[2]. Vốn là con nhà võ, tinh thông võ nghệ, lại căm ghét quân xâm lược nhà Đông Hán, nên bà đã kêu gọi dân làng cùng nổi dậy. Sau vài trận đánh, bị tổn thất vì yếu thế hơn, nên bà tự giải tán.

Ít lâu sau, được tin người cậu ruột[3], vì căm ghét Tô Định (người nhà Đông Hán, sang làm Thái thú Giao Chỉ) nên đã từ quan về làng chiêu mộ trai tráng để đánh lại; bà liền tập họp quân, rồi kéo đến Ngọc Lâm để phối hợp với cậu.

Rút kinh nghiệm từ lần thất bại trước, bà cho xây dựng một căn cứ lớn ở Ngọc Lâm. Ở đây, ngoài thời gian rèn tập binh mã, bà còn chia quân đi khai hoang để tích trữ lương thảo, lập lò xưởng để rèn vũ khí, v.v...[4]

Nhờ chuẩn bị kỹ lưỡng, nghĩa quân của bà đã giành được nhiều thắng lợi ở vùng Yên Dũng (Bắc Giang). Đến khi nghe tin Trưng Trắc cùng với em gái là Trưng Nhị (sử sách thường gọi chung là Hai Bà Trưng) kêu gọi nhân dân cả nước vùng lên đánh đuổi quân nhà Đông Hán, Thánh Thiên liền đem quân về tụ nghĩa.

Mùa xuân năm Canh Tý (năm 40), Hai Bà Trưng đem quân tiến đánh Mê Linh (nay là một huyện của thành phố Hà Nội), Cổ Loa (Đông Anh, Hà Nội rồi đánh thẳng vào thành Luy Lâu (nay thuộc huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh) là trị sở của Tô Định. Thái thú Tô Định phải cắt tóc, cạo râu, thay đổi y phục rồi lẻn vào đám loạn quân trốn về nước. Sau khi lên làm vua, Trưng Nữ Vương (tức Trưng Trắc) phong bà là Thánh Thiên Công chúa, giữ chức Bình Ngô Đại tướng quân trấn giữ miền Hợp Phố (nay thuộc tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc)[5].