拓跋焘，字佛狸，北魏明元帝拓跋嗣长子。少时聪明能干，豁达大度。泰常七年（公元422年），15岁的拓跋焘被封为太平王，立为皇太子，又被授予相国加大将军官衔，管理政事。不久，拓跋嗣患病，便让他统摄朝政。第二年，拓跋嗣病亡，拓跋焘即皇帝位。
拓跋焘即位当年始光元年（公元424年），柔然首领大檀率骑兵六万，侵入云中（今内蒙古托克托县），杀人掠地。年仅17岁的拓跋焘闻讯后亲自带兵，日夜兼程，只三天两夜即赶至云中。队伍未及休整，大檀的大股骑兵就扑过来，将拓跋焘的兵马团团困住，情势十分危急，北魏士卒已恐慌起来。拓跋焘在马背上镇定自若，分划布置。士兵见自己的年轻统帅临危不惧，情绪也很快安定。在拓跋焘的指挥下，射杀了柔然的前锋部帅，大檀见形势不利，只得率军撤退。第二年，拓跋焘又亲自发兵五路，征讨柔然。为了取得速战速决、出敌不意的效果，他果断下令将军中辎重全部留下，只带15天的干粮，轻骑前进，穿过沙漠出击柔然，大檀闻讯后惊慌失措，率众向北逃窜。
拓跋焘主动出击柔然，规模最大的一次是在神鹿加二年（公元429年）。当时朝廷内外重臣都不同意这次军事行动。张渊、徐辩等以天象不利为理由，预言出征柔然必败。支持北伐的汉族大臣崔浩也用天文占卜，逐条反驳张、徐。这时正巧刘宋也准备进犯北魏，拓跋焘当机立断，对大臣们说：“刘宋自顾不暇，北犯构不成大的威胁。即便能来，我们若不先将柔然消灭，也会腹背受敌。”下令发兵征伐柔然。这次出击使柔然大檀措手不及，仓促烧毁帐舍，带着部众向西狂奔。拓跋焘指挥部队，东西5000里，南北3000里，纵横分兵搜讨其残部。被北魏前后降服的柔然部众有30多万家，掳获的马牛羊达几百万头。敕勒部（高车部）也有几十万人向北魏投降。这些降附的部落都被拓跋焘迁到漠南几千里的边境上，在北魏的军事监督下，从事农耕和畜牧。他们每年向北魏交纳大量贡税，致使北魏毡毛皮货堆积如山，马牛羊的价格也大大跌落。北魏统一黄河流域的战争在打退柔然之后，达到了一个高潮。
神鹿加五年（公元432年），拓跋焘又率军亲征割据辽东、辽西的北燕，瓦解了由北燕控制的大郡，将其3万余户迁到幽州（今北京附近）。太延二年（公元436年），拓跋焘再次出兵北燕，北燕王冯弘逃奔高丽，旋即被杀，北燕灭亡，北魏取得了整个辽河流域。这时，整个黄河流域仅剩了一个割据河西的北凉政权与北魏相持。沮渠蒙逊在位时北凉的势力还较强，拓跋焘也与其维持着表面的交好。蒙逊死后，儿子牧犍继位，昏庸无能，国政渐荒，拓跋焘见时机已到，便在太延五年（公元439年），罗织了牧犍12条罪状，亲自率军讨伐。牧犍自知难以抵挡，便与大臣一起，自缚其手，向拓跋焘请罪。拓跋焘一面给他松绑，以礼相侍，一面统军入城，收抚户口20余万，派乐平王丕及征西将军贺多罗镇守凉州，命牧犍带领宗族及凉州吏民3万户，迁徙到京都平城，北凉遂亡，结束了北方长期分裂割据的局面。
随着北魏入主中原，统一北方，拓跋焘明确意识到：只有通过兴办学校、开馆授经，提高鲜卑族官员的汉化水平，才能接受中原汉族封建统治思想和理论。因而在他继位不久，北魏政权尚在南征北讨，于始光三年（公元426年）在京师城东办起了太学，并在学内祭祀儒学祖师孔子和他的弟子颜渊。太平真君五年（公元444年），拓跋焘又下诏说：北魏长期以来多忙于武事而未及文教，不利于整顿乡风民俗和制定行动的规范准则。从现在起，自王公大臣到卿大夫，王公贵族的子孙都要进太学接受教育，学习经史。对于皇位继承人的汉化教育，拓跋焘更为重视。他亲自选派精通经史的儒学大师高允作为太子拓跋晃的师傅。在高允的教授下，太子晃对儒学经史有了很深的造诣，并对汉文化产生了浓厚的兴趣。拓跋晃死后，拓跋焘又聘请名儒李灵教授皇孙拓跋濬。
北魏统一北方后，出任地方官吏的，大多是拓跋贵族。他们没有什么法律观念，任意贪污勒索。拓跋焘把修订律法、整顿吏治看作是汉化的标志和确立统治秩序的关键。早在神鹿加四年（公元431年），他就下诏让司徒崔浩改定律令；20年后，又命令太子少傅游雅、中书侍郎胡方回等改定律制。拓跋焘对他们说：制定刑罚，宽、严、疏、密一定要适中，对不利于百姓的地方要加以删改。游雅等根据这一原则，修订了391条律令。
拓跋焘多次下诏，告诫地方官吏要设法减轻人民负担，严于律己正身，不得玩忽职守。自己也首先带头节俭，平时的吃穿用度，仅仅是充足而已，不讲华丽排场。当时，众大臣曾请求加固京城和修缮皇宫，并且还从《易经》中引证说：“天公设险，以守其国（天公贵族设置险峻的城堡，用来守卫他们的国家）。”又用汉代萧何的话作为证明说：“天子四海为家，不壮不丽，无以重威（天子把四海作为他的国家，假若皇宫住室不壮丽的话，就不能显示他的威严）。”拓跋焘回答说：“古人也有一句话叫做‘只在恩德，不在险要（国家安全在于德政，而不在于城墙的险峻坚固）’。夏的城墙倒是用蒸过的土修建的，坚硬得像石头一般，可我一样将他消灭了。国家的安危，难道在于城墙吗？现在天下尚未完全统一，正是需要民力的时候，大兴土木的事情，我是不会做的。”拓跋焘平时赏赐的，也全都是真正为国尽忠尽力、舍生忘死之人，至于亲戚宠臣，从不曾赐给多余的物品。
拓跋焘又针对官员中徇私枉法、官官相护等恶劣的作风，在太延三年（公元437年）下诏宣布：全国的吏民都可以检举、告发不依法办事的官吏。又在各州郡设刺史，以监督、考察地方官员。太平真君四年（公元443年），拓跋焘决定让16岁的太子晃做他的副手，总揽国家大事。又下诏让年事已高的功臣元勋享受优厚的待遇退休养老，提拔贤俊的年轻人充实百官队伍。这一具有战略眼光的措施，使比较保守的老一代鲜卑旧臣下来，补充上了受过汉文化教育的青年贵族，对于北魏的政权建设及社会发展都有重要的意义。
拓跋焘晚年，用太子拓跋晃为副手，总摄国政。拓跋晃聪明干练、为政精察，将国家大事处理得井井有条。但拓跋晃与拓跋焘宠信的一个宦官宗爱一直不和，宗爱见拓跋晃日益得到拓跋焘的信任，害怕以后拓跋晃登上帝位后对自己不利，便常常在拓跋焘面前诬告太子为了早日登基，密谋杀父。拓跋焘虽然信任太子，但这种性命攸关之事岂肯马虎，一怒之下，便将拓跋晃手下的十几个帮助处理政务的大臣全部处斩。害得拓跋晃受惊过度，日夕恐惶，卧病不起，正平元年（公元451年）六月竟然病殁了。
拓跋晃死后不久，拓跋焘查知并无反叛之事，知道太子无罪，很为他的早逝悲伤，追谥拓跋晃为景穆太子，又封晃的儿子濬为高阳王，对他格外钟爱。宗爱见拓跋焘对错怪太子非常后悔，害怕他归罪自己，便暗自设计，趁拓跋焘酒醉独卧永安宫之时，将其勒杀。拓跋焘死后葬于云中金陵，谥号“太武皇帝”，庙号“世祖”。