Thừa Thiên Cao Hoàng hậu có tên húy là Lan (蘭), có tên tự là Liên (蓮), sinh vào năm Tân Tỵ (1762)[2] thuộc dòng họ Tống Phúc thị (宋福氏) danh giá ở Tống Sơn, Thanh Hóa, là con gái thứ ba của Quý Quốc công Tống Phúc Khuông (宋福匡), mẹ là Quý Quốc phu nhân Lê thị.

Khi Phú Xuân bị quân chúa Trịnh đánh chiếm vào năm Giáp Ngọ (1774), bà theo cha vào Nam đến ở Gia Định. Năm Mậu Tuất (1778), bà được 18 tuổi, tiến cung rồi tấn phong làm Nguyên phi (元妃), rất được Gia Long sủng ái.

Năm Quý Mão (1783) quân Tây Sơn đánh Gia Định, Gia Long phải lánh ra Phú Quốc, được người Xiêm La đem thuyền đến đón. Trước khi sang Xiêm, Thế Tổ cho Hoàng tử Cảnh qua Pháp cầu viện. Ngài lại đem ra một dật vàng giao cho bà một nửa mà bảo rằng: "Con chúng ta đi rồi, ta cũng sẽ đi đây. Phi ở lại phụng thờ quốc mẫu, chưa biết sau này sẽ gặp nhau ở đâu và lúc nào, Phi cất vàng này làm của tin".

Năm Giáp Thìn (1784), Thế Tổ từ Xiêm trở về, bà rước Quốc mẫu ở lại đảo Phú Quốc. Mùa thu năm Mậu Thân (1788), khi Gia Long lấy lại Gia Định, cho người đến Phú Quốc đón bà cùng Quốc mẫu trở về Gia Định. Từ đây, mỗi khi hoàng đế đi đánh giặc, bà thường đi theo.

Năm Gia Long thứ 2 (1803), bà được lập làm Vương hậu. Đến năm Bính Dần (1806), bà được lập làm Hoàng hậu.

Ngày 22 tháng 2 năm 1814, Hoàng hậu qua đời, thọ 52 tuổi, quan tài để ở điện Khôn Nguyên. Qua năm sau bà được an táng tại Thiên Thọ Lăng ở Huế. Được ban thụy hiệu là Giản Cung Tề Hiến Đức Chính Thuận Nguyên Hoàng hậu (簡恭齊孝翼正順元皇后), bấy giờ đều gọi bà là Thuận Nguyên Hoàng hậu (順元皇后). Về sau khi Gia Long qua đời, huyệt phần của ông ngay bên cạnh bà, khác với các Hoàng hậu khác đều có lăng riêng trong quần thể, Thuận Nguyên hoàng hậu được an táng ngay kế bên Gia Long.

Tháng 6 năm Canh Thìn (1820), tôn thụy là Thừa Thiên Tá Thánh Hậu Đức Từ Nhân Giản Cung Tề Hiếu Dục Chính Thuận Nguyên Cao Hoàng hậu (承天佐聖厚德慈仁簡恭齊孝翼正順元高皇后).

Năm Nhâm Ngọ (1822), thần chủ của bà được rước vào thờ ở Thế Miếu, ở bên tả thần chủ của Thế Tổ. Bà còn được thờ ở điện Phụng Tiên trong Hoàng thành và điện Minh Thành ở lăng Thiên Thọ.