孝武皇帝名..，字孝则，广平武穆王元怀的第三个儿子。母亲为李氏。皇帝性情深沉淳厚，博学多闻，喜爱武艺，全身有鳞文。十八岁时，被封为汝阳县公。他梦见有人对自己说：“你当会大贵，可得二十五年。”永安三年，被封为平阳王。普泰年间，被任命为侍中、尚书左仆射。
中兴二年(532)，高欢击败了尔朱氏，废帝因自己为疏远的皇亲，请求让出皇位。高欢便和百官商议，认为孝文帝不应无后，当时便从梁朝召回汝南王元悦，到京以后准备立为皇帝，可是住了一夜以后又停止了。当时各亲王都逃跑躲藏起来，孝武帝也住在田野房屋里。起先，嵩山有个道士叫潘弥的望见洛阳城西有天子气，他观察之后发现正是孝武帝，于是到屋里秘密地告诉了他。过了五十天高欢派斛斯椿来找他。斛斯椿跟着孝武帝亲近的人王思政来拜见皇帝。皇帝变了脸色说“：这不是在出卖我吗？”斛斯椿便告诉了高欢。高欢派了四百骑兵来奉迎皇帝进入毡帐，陈述了自己的诚意，眼泪滴下沾湿了衣襟。孝武帝谦让说，自己德行不高。高欢再次拜请，皇帝也对拜。高欢走出毡帐，准备了皇帝所用的各种器物服饰等，同时送进热水供沐浴。当晚严加警戒。天亮时，文武百官执鞭上朝。派斛斯椿送来劝进表。斛斯椿进入毡帐后，弯腰俯首不敢上前。皇帝让王思政取过表章，说道：“看过，就不能不称为朕了！”于是假作废帝安定王的诏书而禅让于孝武帝。当时即位于东城之外，依照代都时的旧规矩，用黑毡蒙住了七个人，高欢是其中的一个，皇帝在毡上面向西拜祭天帝后，从东阳、云龙门入城。
永熙元年(532)夏四月二十五日，皇帝坐在太极前殿，群臣朝贺，贺礼结束后，登上阊阖门，大赦天下。改中兴二年为太昌元年。二十九日，高欢回邺城。
五月初三，节闵帝去世。任命太傅、淮阳王欣为太师，改封为沛郡王，任命司徒、赵郡王谌为太保，由司空、南阳王宝炬任太尉，由太保长孙承业任太傅。初八，恢复原司空高乾的职务。十六日，任命仪同三司、清河王..为司徒。二十二日，内外解除戒严。
六月初一，皇帝在华林园接受诉讼。初五，南阳王宝炬因事而被降为骠骑大将军、开府，以王爵回府第。十七日，亲临显阳殿接受诉讼。二十四日，下诏说：“近来，恶人掌权，办事荒诞，法令变换无常，制定了夷人的轻赋之法，期望收天下之民心。随即继以重敛，征税超过往常十倍，掩目以捕雀，还有什么超过这些的呢？今年的租调，暂时两季收成交一次，明年恢复原来制度。”
秋七月初八，任命南阳王宝炬为太尉。二十三日，皇帝前往显阳殿，亲自处理冤狱。当月，东南道大行台樊子鹄在谯城大败梁军，活捉了梁将元树。八月初六，封西中郎将元宁为高平王。九月十二日，晋封燕郡公贺拔允为王爵。二十二日，改封沛郡王欣为广陵王，节闵帝的儿子渤海王子恕为沛郡王。
冬十月初一，日食。十一月初九，在圆丘祭祀。十四日，杀了安定王朗和东海王晔。十九日，任命汝南王悦为侍中、大司马、开府。埋葬了胡太后。十二月二十八日，杀大司马、汝南王悦。大赦天下，改年号为永兴。因为和明元帝的年号相同，不久便改为永熙。
当年，蠕蠕、口厌口达、高丽、契丹、库莫奚、高昌等国都派使者朝贡。
二年(533)春正月初一，在太极前殿设早宴宴请群臣。初八，渤海王高欢大败尔朱氏，山东乱平，废除了各行台建置。二十八日，追尊皇帝的父亲为武穆皇帝，太妃冯氏为武穆皇后，皇母李氏为皇太妃。二月，任命咸阳王坦为司空。三月初六，太师、鲁郡王肃去世。二十九日，任命太保、赵郡王谌为太尉，原太尉、南阳王宝炬为尚书令、太保、开府。当月，阿至罗十万户前来归附。下诏又任命渤海王高欢为大行台，随机安排处置。
夏四月初一，日食。
秋七月初六，任命太师、广陵王欣为大司马，以太尉、赵郡王谌任太师、开府。二十四日，任命原司徒、燕郡王贺拔允为太尉。
冬十月二十八日，任命卫将军、瓜州刺史、泰临县伯、高昌王麴子坚为仪同三司，晋爵位为郡公。十二月初三，到嵩阳山狩猎，士兵们苦于严寒。十五日，进而到达温泉。二十三日，回宫。
三年(534)春二月初九，大赦天下。二十九日，封左卫将军元斌为颍川王。
夏四月初一，日食。十九日，高平王宁因事被降为公爵。五月初五，设置勋府庶子，每厢六百人；骑官，每厢二百人；阁内部曲，几千人。皇帝准备谋取高欢，便任命斛斯椿为领军，让他和王思政共同统率军队，把他们作为心腹。军队作战谋略和朝政大事，都由斛斯椿决定。分设督将和河南、关西各刺史。初十，下令戒严，扬言准备讨伐南梁，其实打算北伐高欢。
当年夏天，契丹、高丽、吐谷浑都派使者朝贡。
秋七月初九，皇帝亲自统率六军十多万人到达河桥。高欢领军东渡。二十六日，皇帝带领南阳王宝炬、清河王..、广阳玉湛、斛斯椿以五千骑兵驻在鏶河西面的杨王别舍，僧人都维那惠臻背着玉玺手持千牛刀随从。有百头牛，全都杀掉以犒劳将士。众人知道皇帝准备出走，当夜逃亡的人超过半数。清河王和广阳王也逃回家去。略阳公宇文泰派都督骆超、李贤和各自率领数百骑前来。骆超先到。二十八日，李贤和在崤中和孝武帝相会。二十九日，高欢进入洛阳，派娄昭和河南尹元子思带领左右侍官追赶皇帝，请求他回驾洛阳。高昂带精兵在陕州西追上皇帝。孝武帝鞭打骏马疾驰到湖城，饥渴难耐，有王思村人用麦饭和浆水献给皇帝，皇帝吃得很甘美，便免了一村人十年赋税。当年二月，火星进入北斗，众星往北流去，群鼠游过黄河跑到邺城。梁武帝赤脚下殿，以祈祷消除灾祸。当他听到孝武帝西走的消息后，惭愧地说“：北虏也应天上的星象吗？”皇帝到达稠桑时，潼关大都督毛洪宾迎接皇帝并向他献上食物。
八月，宇文泰派大都督赵贵、梁御带着骑兵二千人前来，奉迎孝武帝入关。皇帝过黄河时说“：这条河东流而我却西去，如果能够重新拜谒洛阳的太庙，是你们的大功啊！”皇帝和左右随从都流下泪来。宇文泰在东阳迎接孝武帝，孝武帝慰问了他们，将士们都高呼万岁。于是进入长安，以雍州的官署作为皇宫，大赦天下。初四，高欢推举司徒、清河王..为大司马，代理皇帝处置天下大事，住在尚书省。高欢追赶孝武帝的车驾一直追到潼关。
九月二十九日，高欢东回洛阳。孝武帝亲自带领军队攻打潼关，斩了行台薛长瑜，又攻克华州。
这年冬十月，高欢推举清河王..的儿子善见为帝，迁都到邺城，这便是东魏。魏至此开始分为两国。
孝武帝在洛阳时，堂妹中有三人没有出嫁：一个是平原公主明月，是南阳王的同母妹妹；第二个是安德公主，清河王元怿的女儿；第三位叫蒺艹梨，也受封为公主。皇帝在宫廷设内宴时，让各位妇女吟咏诗篇，有的就吟咏鲍照的乐府诗句：“朱门九重门九闺，愿逐明月入君怀。”皇帝带着平原公主明月一起进关，蒺艹梨上吊而死。宇文泰便让元氏诸王把明月弄出来杀掉。孝武帝很不高兴，有时弯弓射箭，有时生气地推倒桌子，君臣之间从此很不和谐。
闰十二月十五日，潘弥上奏说：“今天应注意有急兵。”当晚，皇帝在逍遥园宴请阿至罗，他对侍臣们说：“这里就像华林园，使人只有增添凄凉和愁怨。”于是让人牵来平时骑的波斯骏马，让南阳王跳上去，准备攀上马鞍时，马突然颠仆在地死去。皇帝心里很不高兴。天黑回宫时，来到后门，马受惊不肯前行。皇帝鞭打它以后才走进门去。他对潘弥说：“今天大概没有别的事情了吧！”潘弥说：“过了半夜以后就会大吉的。”一会，皇帝饮酒，酒中有鸩毒而死。当年二十五岁。被谥为孝武。埋葬在草堂佛寺中，十多年后才改葬至云陵。起先在宣武帝和孝明帝时，有民谣说：“狐非狐，貉非貉，焦梨狗子咬断索。”有见识的人认为索指北魏原来头发梳成辫子。焦梨狗子指宇文泰，俗称为黑獭啊！