段元妃年少时就柔美聪慧，有志节操守，常常对妹妹
段季妃说她终究不会作凡人的妻子。段季妃也说她也不作庸夫的老婆。邻居听到她们的对话都觉得很好笑。
太元八年（383年），娶段元妃为继室，于是对她特别宠爱。范阳王
慕容德也聘娶段季妃。姐妹都分别做了慕容垂、慕容德的妻子，最终顺了她们的心志。384年，
慕容垂自称燕王。太元十一年（386年），慕容垂称帝，立段元妃为皇后。
太元十九年（394年），慕容垂立其子
慕容宝为太子，段元妃对慕容垂说：“太子姿质雍容，优柔寡断，在太平盛世是个仁明的君主，在危难的时候却不是济世的雄杰，陛下把大业交给他，小妾就看不到子孙后代昌大。辽西王
慕容农和高阳王
慕容隆是陛下儿子中贤明的，应该选择一个立为太子。赵王
慕容麟奸诈负气，常有轻侮太子的心理，陛下一旦辞世，一定会有灾难出现。这是陛下的家事，应该深入考虑。”慕容垂不采纳。慕容宝和慕容麟听到这番话，都很痛恨她。后来段元妃又说起这番话，慕容垂说：“你想让我做
晋献公吗？”段元妃哭着退出来，告诉妹妹段季妃说：“太子无德，是下臣们都知道的，但是主上把我比作
骊戎女子，多么痛苦啊！主上死了以后，太子一定亡国。范阳王慕容德有非凡的器度，如果
燕国的福运没有终结，就在范阳王身上吧！”
太元二十一年（396年）四月初十，慕容垂去世，慕容宝继位。同年五月二十三日，派慕容麟逼迫段元妃说：“皇后常说主上不能继承和守住帝位，现在到底怎么样呢？你最好趁早自裁，用以保全段氏一家。”段元妃愤怒地说：“你们兄弟俩还要逼杀母亲，怎么能保住江山！我哪里是舍不得去死，只是想到国家不久就要灭亡而已。”于是自杀。慕容宝的意见认为段元妃图谋废黜嫡统，没有母后之道，不宜具备守丧之礼，下臣们都认为正确。中书令
眭邃在朝廷上大声说：“儿子没有废黜母亲的道理，
东汉的安思皇后
阎姬亲自废黜
汉顺帝，还配飨
汉安帝，先皇后的话真假还不知道，应该依循阎姬的旧事。”慕容宝听从了他的意见，以皇后之礼安葬段元妃，谥号“成哀皇后”。之后慕容麟果然作乱，慕容宝也被杀害，慕容德又登基称帝，最终都如段元妃所预料的那样。