据说，拓跋珪出生时，体重就比平常的婴儿重一倍，很早就会讲话，因而甚得祖父代王什翼犍的喜爱。他6岁时，什翼犍即因部落内乱被害身亡，代国也被分为二部，由刘库仁和刘卫辰分别统领。拓跋珪与母亲归属于刘库仁部。这时的拓跋珪，虽年龄尚小，又寄人篱下，但已显露出卓尔不群的风姿。
拓跋珪母子在库仁部安居几年后，刘库仁被燕将慕容文等杀害，刘库仁的儿子刘显自立为主，并密谋杀害拓跋珪。拓跋珪事前已得密报，便与母亲贺氏商定计谋，夜备筵宴，请刘显入饮，将刘显灌得酩酊大醉。拓跋珪趁机与几个旧臣轻骑逃至贺兰部，投奔舅舅贺讷。贺讷见拓跋珪少年老成，智识不凡，又惊又喜，对他大力扶持，希望他能再兴家国，光复故土。
拓跋珪在贺兰部励精图治，深得众心，使得远近趋附。诸部大人共同向贺讷请求，愿意推举拓跋珪为主。贺讷自然赞成。拓跋珪便于太元十一年（公元386年）正月在牛川（今内蒙古锡拉木林河）召开部落大会，即位为代王，年号登国。拓跋珪登位之后，命长孙嵩为南部大人，叔孙普洛为北部大人，分统部众。又命汉人张衮为左长史，许谦为右司马，长孙嵩的弟弟长孙道生等侍从左右，作为智囊参谋。于是，灭亡10余年的代国在拓跋珪的领导下又得以重兴。拓跋珪嫌牛川地处偏远，难以有大作为，即位不久，就将都城迁到盛乐（今内蒙古和林格尔县西北），占有了河套以东的广大草原地区。同年四月，改代为魏，自称为魏王。时年仅16岁。
新兴的北魏政权四周强邻虎伺，南边有独孤部，北边有贺兰部，东边有库莫奚部，西边河套一带有铁弗部，阴山以北有柔然部和高车部，太行山以东和以西还有慕容垂的后燕和慕容永的西燕。拓跋珪利用后燕和西燕的矛盾，与后燕结好，牵制西燕的侵犯；其后又与西燕联盟，遏制了后燕的扩张，从而保持了南部的安全。与此同时，他致力于内部的经营，试图稳固自己的地位。
但是，内乱还是在他登位不久便发生了。拓跋珪的叔父、什翼犍的小儿子窟咄为了争位，与刘显部勾结，企图取拓跋珪而代之。引起诸部大骚动。拓跋珪因恐内难未绝，暗算难防，不得已再逾阴山，往依贺兰部，又派人向燕求援。拓跋珪与拓跋窟咄分别是在后燕和西燕支持下进入河套以东草原地区的。这一地区不仅战略地位重要，而且是战马的主要供应地。因此，为了自身的利益，后燕国主慕容垂马上派儿子率兵救援。但在拓跋珪向后燕求援的同时，窟咄也已联络了贺兰部帅贺染干夹击拓跋珪。这时拓跋部前有窟咄，后有染干，两面受敌，形势十分危急，部众也都惊恐万分，失去斗志，连北部大人叔孙普洛都逃往铁弗部避难去了。年轻的拓跋珪临危不乱，为了摆脱腹背受敌的险境，避开染干，他急行军数百里，到达桑干河支流上游地区，一面等待有利时机，一面又派人与慕容垂之子取得联系，相约夹击窟咄。太元十一年（公元386年）十月，拓跋珪与慕容垂之子两军会合，在高柳（今山西阳高县西北）大败窟咄。窟咄带领残兵败将西逃，依附于匈奴铁弗部，后来被铁弗部杀死。
高柳战役的胜利使拓跋族转危为安，拓跋部落联盟得到巩固和发展，王权也得到强化。第二年，拓跋珪又乘胜出击，打败了占据马邑（今山西朔县西北）的独孤部刘库仁之子刘显和刘卫辰两个部落。占领了从五原到固阳塞一带（黄河河套）的产粮地区。太元十五年（公元390年），征服了占据阴山北麓的贺兰部。太元十六年（公元391年），又征服了占据河套以西的匈奴铁弗部。这样，在5年中，拓跋珪消灭了蒙古南部和山西北部草原上几支最强的对手，势力日盛。随后，拓跋珪又兼并库莫奚、高车、纥突邻等弱小部落，不仅得到了大量的土地，而且俘虏了大批人口，获得了数以十万、百万计的马、牛、羊等牲畜，大大充实了自己的实力。
太元十九年（公元394年）六月，慕容垂出兵灭了西燕，占有了今山西中部与南部的大部分地区。这样，华北地区能与后燕争强斗胜的就只剩下了北魏了。被胜利冲昏了头脑的后燕统治者，满以为可以像灭西燕一样一举而消灭北魏。于是，便在太元二十年（公元395年）七月，由太子慕容宝统帅精骑8万，直趋河套，进攻北魏。这时的拓跋部还过着游牧生活，听到慕容宝来攻，拓跋珪徙部落畜产远避到河南（今内蒙古伊克昭盟）。慕容宝军至五原，却找不到拓跋珪军队的主力。这时传来慕容垂病死的谣言，后燕军心动荡。慕容宝急于回去继承帝位，于是下令撤兵。拓跋珪趁此机会率精骑渡河急进至参合陂，连夜包围了燕军的营寨。燕军毫无准备，又急于东归，士无斗志，在拓跋珪大军的突然袭击下全军覆没，除慕容宝单骑逃脱外，燕军的四五万人几乎全部被就地坑杀，粮货兵械也全部落入拓跋珪的手中。这一仗的结果，改变了北魏和后燕的力量对比。太元二十一年（公元396年），慕容垂亲率大军前来报仇，直扑云中，拓跋珪依然避其锋头，率众北退阴山，保存实力。慕容垂虽然一度攻下平城（今山西省大同市），但却始终找不到与拓跋珪决战的机会，最后因病重不得不引兵而还，后死于途中。从此，后燕在军事方面的颓势再也未能挽回。这时的拓跋珪年方25岁。在慕容垂死后不久，拓跋珪遂挟其优越的骑兵，长驱进入中原。
太元二十一年（公元396年）七月，拓跋珪在盛乐称帝，改元“皇始”。八月，又乘慕容垂新死、后燕内部混乱之机，亲率大军四十余万进攻后燕。九月，魏军攻下后燕并州（今山西太原西南）。十月，率军出井陉关（今河北井陉县附近）。北魏军队一路势如破竹，后燕守宰或弃城逃跑，或望风而降，只有邺城与信都及燕都中山三城闭城固守，拓跋珪亲自督兵围攻中山，数日不下。拓跋珪自思急攻则伤士卒，缓攻则费粮糈，于是便派兵先平信都、邺城，然后还取中山。慕容宝仍凭城顽拒，双方在中山城僵持了近1年，到晋安帝隆安元年（公元397年）九月，中山城内粮尽，拓跋珪又令抚军大将军拓跋遵袭取中山周围，割取禾稻，致中山饥荒更甚。很快，中山城破陷落，后燕灭亡。
拓跋珪平中山之后，又分兵掠地，将黄河中下游的后燕故地全部占领。慕容族的残余势力只得远避，一支由慕容宝率领，退到龙城（今辽宁朝阳市），建立了北燕政权，另一支以慕容德为首，在滑台（今河南滑县附近）建立了南燕政权。这样，拓跋珪自公元386年即代王位，到公元379年平中山灭后燕，在短短的10年中，将北魏发展成北方一个最强大的政权。
天兴元年（公元398年）十二月，拓跋珪在做好了各项准备后，迁都平城，即皇帝位。他采纳汉族士人崔宏的建议，宣称黄帝最小的儿子昌意受封于北土，是拓跋部的祖先，因此自称为黄帝的后裔。拓跋珪十分向往汉族的文明，因而在他建设平城时，仿照长安、洛阳、邺城等中原各大名城设计蓝图。他多次召见负责监造的大臣，亲自询问营建的各个具体项目。最后建成的平城，使用了数百万根木料，有12座城门，在城内及近郊有宽敞的宫殿、幽静的鱼池和美丽的亭台，都被冠以富丽堂皇的名称，如紫极殿、云母堂、金华室等等。
拓跋珪复国之时，进入中原的各少数民族都已走上封建化和汉化的道路。拓跋部要想生存和发展，必须追随中原各族，向汉族学习。经历过灭国之苦的拓跋珪是清楚地看到这一点的。于是，他便采取了许多措施，促使拓跋部的奴隶制迅速向封建制过渡。
首先，他发展农业，重视屯田。登国元年（公元386年），拓跋珪就在盛乐一带“息众课农”，发展农业，并把这些经验推广到河套以北。登国九年（公元394年）三月，又命堂兄拓跋仪在五原至固阳一带的河套平原屯田。拓跋珪对屯田控制得很严，特设督屯官。督屯官和屯田民都无土地所有权。屯田的收益除一部分归国家外，其余按一定比例分给屯田民。由于屯田的百姓并非全是无偿劳动，可以获得一定的报酬，所以这一措施很得民心，因而收获量也很大，为促使拓跋部畜牧经济逐渐转向农业经济，由奴隶制向封建制过渡创造了有利的经济条件。
拓跋珪加速汉化的第二个有力措施就是“离散诸部，分土定居”。从登国元年（公元386年）到天兴元年（公元398年），拓跋珪多次下令，强制解散血缘关系的各部落组织，使各部牧民与原来的部落大人脱离关系，重新按居住地组织编制，由政府分给他们土地，让他们从事农耕或定居放牧。这样，拓跋部的成员除极小部分作为皇帝的亲近侍从而上升为官僚贵族外，绝大部分就随着分土定居而成为负担赋税和兵役的农民，拓跋部的封建化程度也就随之加深了。
拓跋珪的第三个措施就是计口授田，发展生产。北魏初期，由于军事上的巨大胜利，俘获了大量的人口。拓跋珪在把被征服地区的居民带走后，除了一小部分战俘作为国君的战利品赏赐给贵族、大臣和将领，使他们沦为奴隶以及牧子、隶户、杂户外，其余的大多数人则是被作为“新民”随其内徙。政府发给这些“新民”耕牛和农器，按照人口授给他们田亩，让他们在划定的范围内耕种田地，并设置专门的部帅对他们进行管辖。
拓跋珪晚年开始盲目自信，刚愎自用，性格变得十分猜忌和多疑。他常常担心别人觊觎他的皇位。天兴三年（公元400年），他下了两道诏书，一道说：“人们认为汉高祖以平民而有天下，这是不对的。汉高祖做皇帝，是由于天命。没有天命，而妄图非分，是要遭殃的。”另一道诏书则反复说明：名利和爵位是末，道义才是根本，本末是不可以倒置的。诫谕群臣要讲道义，不要贪名争利。道武帝把天命和道义的神学教条作为精神药石，但这副药石也并不能使他得到完全安宁。他不断猜疑臣下对他不忠，担心他们谋图不轨。那些功高名重的大臣、将帅和拓跋王族更成了他的猜忌对象。一旦被怀疑，轻则流放，重则杀头。
拓跋珪的堂兄拓跋仪，本是北魏最著名的将领，在参合陂之役和灭燕战争中功盖诸将，不论是在拓跋贵族还是汉族大臣中，他都享有崇高的威望，因而也就日益为拓跋珪所猜忌。天赐六年（公元409年）掌占卜的官员对道武帝说：“今年天文有异常的变化，可能会有大臣叛乱。”拓跋珪更加疑虑，一时间弄得朝廷人心惶惶，大将重臣均有朝不保夕之感。拓跋仪担心祸将及己，惶恐不安，于是单骑出逃，但最后还是被道武帝派人追获赐死。
早在窟咄与拓跋珪争夺王位时，高邑公莫题曾用箭射信给窟咄说：“拓跋珪还是个三岁牛犊，岂能任重载之车！”表示愿意支持窟咄。这封信被拓跋珪截获，对此一直怀恨在心。天赐五年（公元408年），有人告发莫题住宅豪华，为人骄傲，蔑视皇上，拓跋珪就借题发挥，派人将莫题当年用过的箭给他送去，并责问他道：“你看我这个三岁牛犊现在到底如何呢？”莫题父子自知活不成了，相对而泣，不久便被处斩。
越到后来，拓跋珪的疑心就越重，往往因为一点小事，就以莫须有的罪名将大臣处死。北部大人贺狄干被后秦囚禁于长安多年，回到平城后，拓跋珪见他穿的是秦人的衣服，说话有秦人的口音，便认为他仰慕后秦，将贺狄干连同他的弟弟一起杀了。大臣司空庚岳被人告发衣服华丽，行为举止仿效帝王，也马上就被处斩。在朝廷议事时，拓跋珪也动辄杀人。只要他忽然想起某位大臣的过失，就将其推出处死，甚至见人脸色失常，气息不顺；或听人言辞逆耳，声音高昂，便认为是心怀恶意，下令当场处死，并将死者全部陈列在天安殿前。他的暴行导致朝廷上下人不自保，大臣百官均自虑祸患，不理朝政，里巷之间，盗贼公行。
拓跋珪晚年时常服用寒食散，期望长寿成仙。而实际上这种寒食散是用朱砂、石英等矿物质制成的一种有毒物质。在毒性发作时，他的性情更加狂躁，喜怒无常，往往几日不吃饭，几夜不睡觉，独自对着墙壁自言自语，甚至亲手将人毒打致死。他好乘人力辇车，乘车时手执宝剑，从后敲击拉车人头部，死一个换一个，有时每天死者有几十人。
他越是杀人，就越担心别人谋害他，因此经常变换他的寝室，连他的大臣亲信都不知他住在什么地方，只有他的宠姬万人知道他的住处。谁知万人偏偏又和他的二儿子拓跋绍私通。拓跋绍生性凶狠残暴，是贺太后的妹妹贺夫人（拓跋珪娶了自己的姨母）的儿子。天赐六年（公元409年）十月，贺夫人被拓跋珪囚禁，她托人密告拓跋绍，让他设法营救她。当天夜晚，拓跋绍以万人为内应，寻到拓跋珪的住处，将其刺死。这时拓跋珪才39岁。永兴二年（公元410年）九月，谥为“宣武帝”，葬于盛乐金陵，庙号烈祖。泰常五年（公元420年），改谥为“道武皇帝”。至太和十五年（公元491年），又改庙号为“太祖”。