拓跋焘自幼聪明大度，应付裕如。泰常八年（423年）登基，年号始光。心怀“廓定四表，混一戎华”之志。亲自率军征战，周旋于险境。善用骑兵，轻骑奔袭，攻灭胡夏、北燕、北凉，征伐山胡，降伏鄯善、龟兹、粟特等西域诸国，驱逐吐谷浑，攻取刘宋河南重镇，统一中国北方。向北，远逐柔然。向南，“饮马长江”。作战鸷勇骁强，受到敌方的敬畏，被刘宋称为“英图武略，事驾前古”，超越冒顿和檀石槐。在休战期间，他常常抚恤孤儿和老人，体察民间疾苦，劝课农桑，减轻赋税，休养生息，偃武修文。推行楷式文字，奠定魏碑基础。广召汉族士人，重用汉臣崔浩、高允等人，改革官制，整肃吏治，抑退奸吏，提拔忠良，显著促进了北魏官民之间和睦相处 。他又宣传礼义，崇尚儒学，推动了鲜卑民族汉化发展 。恪守节俭，奖赏慷慨。每逢作战，不畏艰险。料敌于先，知人善任，赏罚分明。极其重视法制建设，确立了死刑复奏制度，并常说：法者，朕与天下共之，何敢轻也。但是，在执政末期，执法严苛、诛戮过多，因此后悔。
正平二年（452年），为中常侍宗爱所弑，时年四十五，谥号太武皇帝，庙号世祖。
道武帝天赐五年（408年），拓跋焘出生于平城（今山西大同）东宫，生父为道武帝拓跋珪的长子拓跋嗣。拓跋焘出生时，体态容貌与常不相同，他的祖父道武帝拓跋珪十分惊奇，高兴地说：“将来能达成我的事业的，必定是这个孩子。”
天赐六年（409年），道武帝拓跋珪去世，拓跋焘的父亲，即皇太子拓跋嗣继位，是为明元帝。泰常七年（422年）四月初二日，明元帝封拓跋焘为泰平王，并任命拓跋焘为相国，加授大将军。同年五月，拓跋焘监管国事。十一月，拓跋焘亲自统领六军出镇塞上。明元帝生病时，命拓跋焘总管朝中事务。拓跋焘聪明大度，应付裕如。
泰常八年（423年）十一月初六日，明元帝拓跋嗣去世。同年十一月初九日，拓跋焘继位，成为北魏第三位皇帝，是为北魏太武帝。
始光元年（424年），拓跋焘即位不久，柔然汉纥升盖可汗大檀就率领六万骑兵攻入云中（今内蒙古托克托东北），杀掠吏民，抢劫财物，攻陷盛乐（今内蒙古和林格尔西北）故都。拓跋焘率轻骑讨之，亦陷入重围，全赖殊死拼战，才使柔然兵退。 [54] 柔然的侵扰牵制了北魏力量，使其无力进一步征服其他割据政权，更无力南进，与刘宋王朝争强。拓跋焘也清楚地认识到这一点，提出如果不先征服柔然，就会腹背受敌，陷于困境。他不顾太后和众多大臣的反对，在崔浩等支持下，决定北征柔然。
始光元年（424年）九月，拓跋焘大集士卒，治兵于东郊，准备北征。十二月，拓跋焘亲征，以平阳王长孙翰率军出参合（今内蒙古凉城东北），自领一军进屯柞山（今内蒙古和林格尔境内），与阿伏干率领的柔然骑兵相遇，斩首数千，获马万余匹，大胜而归。
始光二年（425年）十月，拓跋焘再次治兵于西郊，大举北伐，东西五道并进，大军至漠南，舍辎重，轻骑带十五日粮越大沙漠进攻，柔然可汗大檀惊慌失措，率众北遁。这两次北伐虽然并没有使柔然受到致命打击，但使得柔然对北魏的侵扰有所缓和。
始光二年（425年）胡夏的立国者赫连勃勃病死，其子赫连昌继位。拓跋焘闻知勃勃诸子相攻，关中大乱，遂乘机西伐。
始光三年（426年）九月，以司空奚斤领一军袭蒲坂（今山西永济县东），宋兵将军周几领一军袭陕城（今河南陕县西），进逼关中重镇长安。十月，亲领大军奔袭统万（今内蒙古乌审旗南），行至君子津（今内蒙古清水河县西北九十公里黄河处），天气暴寒，河水冰冻，拓跋焘遂帅轻骑二万从冰上渡河，兵至黑水（今陕西横山西北长城外无定河北岸的支流淖泥河），离统万城仅三十余里，正是冬至日，赫连昌在宫中大宴群臣，突闻消息，上下惊恐。赫连昌匆促领兵迎战，大败而退，城门未及关闭，魏军乘势攻入西门。赫连昌退入宫内，紧闭大门，拓跋焘见一时难以攻下，遂于第二天分兵四掠，获牛马十余万头，徙民户万余家而归。与此同时，另两路魏军亦先后占领弘农（今河南灵宝北）、蒲坂、长安。
始光四年（427年） ，魏军攻胡夏首都——统万城（陕西省靖边县白城子）时，拓跋焘将主力埋伏在山谷中，以少量骑兵直抵城下，故意示弱，诱固守之夏军脱离坚城，当夏军出城追逐时，又采纳崔浩分兵潜出袭其后之计，大获全胜，俘虏赫连昌，赫连定即位于平凉。
神麚三年（430年）拓跋焘再攻胡夏，夺取安定、平凉、长安、临晋、武功等地，尽得关中之地。胡夏名存实亡（赫连定在灭西秦之后，被吐谷浑所杀，胡夏灭亡）。
当拓跋焘大举攻夏之际，柔然见魏军方有事于西方，又屡屡侵扰边界，神麔元年（428），柔然骑兵万余攻入塞内，大掠边民而走。因此，拓跋焘决定再行北伐柔然。
神麔二年（429）四月，拓跋焘治兵于南郊，分军遣将，平阳王长孙翰领军自西道向大娥山，拓跋焘领军自东道向黑山（今内蒙古和林格尔西北），同会于柔然可汗庭（今蒙古人民共和国哈尔和林西北）。五月，东道魏军到达漠南，舍弃辎重，轻骑奔袭。大檀弟匹黎先闻有魏军来攻，帅众欲来救援，恰遇西道魏军到达，被魏军击溃。
拓跋焘率魏军沿粟水西行，六月，到达离平城三千七百余里的菟园水（今蒙古人民共和国杭爱山南之推河），魏军分兵搜讨，东至瀚海（今蒙古高原东北境），西至张掖水（今纳林河），北越燕然山（今杭爱山），原来受柔然控制的高车诸部也趁机摆脱柔然，先后归附北魏者有三十余万落之多，所获牛马百余万匹。七月，拓跋焘引兵东还，回到漠南，闻东部高车屯驻已尼陂（今贝加尔湖），人畜甚众，遂遣左仆射安原等领骑兵往攻之，招降东部高车数十万落，将他们劫往漠南北魏控制地区。十月，魏军凯旋回到平城。
延和元年（432年）后魏攻打北燕，燕主冯弘送小女儿（即左昭仪冯氏）进宫和亲。延和二年（433年）魏朝又攻占了宋、魏之间氐人杨氏建立的仇池国。胡夏灭亡后，北凉向魏国称藩，后魏封北凉国君沮渠蒙逊为凉王。太延二年（436年），魏军攻克北燕国都和龙（今辽宁朝阳），北燕灭亡。
太延五年（439年），拓跋焘亲征北凉，以南凉的最后一代君主秃发傉檀之子秃发破羌为向导，兵不血刃降服北凉诸镇，国君沮渠牧犍在内外交困之下，带文武百官面缚出降。北凉灭亡。
从神麚四年（431年）到太延五年（439年）的九年中，拓跋焘先后将胡夏、北燕、北凉这三个小国消灭，结束了十六国纷争的混乱局面，将柔然、吐谷浑以外的北方诸胡统一于魏朝大旗之下。
拓跋焘推行的政策一定程度上有利于社会安定，推进了鲜卑（有学者主张锡伯族就是鲜卑族后裔，但证据不充分）封建化的进程，但拓跋焘毕竟是封建帝王，没有摆脱民族的界限，更没有停止过对各族人民的压迫和剥削，因此，在拓跋焘统治时期，和阶级矛盾仍然十分尖锐。
卢水胡是匈奴别部，因居于卢水而得名，自东汉以来聚居于湟中（今青海湟水两岸），其后渐分布于秦、陇，杏城镇（今陕西黄陵西南）等地。后魏平定关中后，在这里设置军镇，加强对卢水胡的控制。大魏政府迁徙泸水胡人，加重其赋税。太平真君六年（445年），关中地区爆发了卢水胡盖吴领导的武装起义。
起义爆发后，魏长安镇副将元纥率军前往，被击败。于是，关中各族人民尽皆响应，起义军扩大到十万余人，分兵三路，一路由白广平率领向西南攻取新平（今陕西彬县）、安定（今甘肃临泾）；一路向东南攻取临晋（今陕西大荔南），从东面威逼长安；盖吴自领一军攻取李润堡（今陕西大荔北），直插渭北，准备进攻长安。拓跋焘急忙调发高平镇（今宁夏固原）敕勒骑兵赶赴长安，又令将军长孙拔调集并、秦、雍三州之兵屯守渭北。
与此同时，聚居于河、汾间的河东蜀在薛永宗领导下于太平真君六年（445年）十一月袭击魏在河东的牧场，夺取马匹，组织了一支三千余人的骑兵，在汾曲（今山西新绛附近）发动起义。盖吴派人和薛永宗取得联系，薛永宗接受盖吴的任命为秦州刺史，先后攻取闻喜（今山西闻喜）、弘农（今河南灵宝），逼近潼关，队伍亦发展到五万余人。
两支起义军连衡相应，结成犄角之势，声威大震，北起杏城，南至渭北，西抵金城（今甘肃兰州），东及河东，以陕西中部为中心，包括甘肃东部、宁夏东南部、山西西南部、河南西北部的广大地区都处于起义军的控制和影响之下。盖吴派使臣赵绾上书宋文帝，希望刘宋政权能出师河、陕，形成对北魏南北夹攻的态势。
在关中统治摇摇欲坠的情况下，拓跋焘亲自领军征讨，他采取分兵牵制、各个击破的策略，由殿中尚书乙拔将三万骑讨盖吴，西平公寇提将万骑讨白广平，自领主力进攻薛永宗。太平真君七年（446）正月，大军兵临汾曲，利用当地豪强建立壁垒，隔断薛永宗和盖吴的联系，随后乘起义军没有戒备的情况下发起突然袭击，了这支起义军。二月，拓跋焘率军渡过黄河，至洛水桥（今陕西大荔境内）。盖吴闻讯后北撤，在杏城遭到魏军包围，损失严重，再次上书宋文帝，希望刘宋政权能出师援救，但未能如愿，八月，盖吴被叛徒所杀，起义军被。
在盖吴起义的过程中，拓跋焘对沿途响应起义的各族人民进行了残酷杀戮，力图以民族高压政策来扼杀反抗斗争，暴露了其统治者的本性。
柔然在魏朝建立之初就是其大敌。拓跋焘十二岁便远赴河套抗击柔然的入侵，把边塞军务整顿的有声有色。始光元年（424年），拓跋焘即位后不久，柔然可汗牟汗纥升盖大檀率六万骑兵进犯云中（今内蒙古和林格尔），拓跋焘率轻骑赴击，被柔然军包围达五十重，拓跋焘声色刚毅威严，不为所动，这才稳定了军心。后北魏军射杀柔然大将於陟斤，柔然乃退。始光二年（425年），拓跋焘整顿兵马，突袭柔然，大破柔然军队主力。从此，拉开了魏朝对柔然的战略大的序幕。
神麚二年（429年），拓跋焘分兵两路，取道黑山（今内蒙古和林格尔西北）和大娥山，大举攻打柔然。拓跋焘亲自率领轻骑军长途奔袭，出奇制胜，很快就抵达栗水（今蒙古西北翁金河），俘虏敌军甚众。这次的战果十分辉煌，被称为北魏破柔然之战。
从光始元年（424年）至太平真君十年（449年）的25年间，拓跋焘13次率军进攻柔然，击溃高句丽等柔然附属部落，扩地千余里，后设六镇抵御柔然入侵。终于使柔然“怖成北窜，不敢复南”，“边疆息警矣”。从此之后，柔然一蹶不振。这是既汉武帝重创匈奴之后，中原王朝对北方游牧民族的又一次重大胜利。
崔浩历仕魏道武帝拓跋珪、明元帝拓跋嗣、太武帝拓跋焘三朝，无论是平定北方、西域诸国还是对南朝作战，崔浩的谋策都对大魏军队的胜利起到了决定性的作用。后崔浩官至司徒。
但是就是这样一个善于谋略的大家，却不善自谋。他自己笃信道教，就讽喻魏太武帝灭佛。拓跋焘言听计从，寻个机会在全国大杀和尚，毁灭佛寺。而当时后魏上至太子、公卿，下至庶民百姓，信佛的人不计其数，崔浩此举得罪了一大批鲜卑贵族。加之崔浩主修国史时，又直书其原，不避忌讳，内容涉及大魏王朝先辈许多同族杀戮、荒暴的史实。文人喜功，崔浩又把国史铭刻于石碑上，费银三百万，方一百三十步，想使内容万代流传。
鲜卑贵族、诸王以及嫉恨崔浩的群臣纷纷上言，惹得拓跋焘怒不可遏，这位还未完全开化的胡人武夫，他不仅尽诛崔浩全族，又族诛与崔浩有姻亲关系的范阳卢氏，河东柳氏以及太原郭氏。由于燕赵汉人的几个大族遭受沉重打击，魏朝一直欣欣向荣的制度性汉化蒙上了一层阴影。《魏书》评价：崔浩才艺通博，究览天人，政事筹策，时莫之二，此其所以自比于子房也。属太宗为政之秋，值世祖经营之日，言听计从，宁廓区夏。遇既隆也，勤亦茂哉。谋虽盖世，威未震主。末途邂逅，遂不自全。岂鸟尽弓藏，民恶其上？将器盈必概，阴害贻祸？何斯人而遭斯酷，悲夫！
后世研究魏史的专家，无不对崔浩被诛一事深加推究，以为此事件是魏朝上层统治阶级内部“胡汉矛盾和斗争的结果”。
确实，崔浩掌权后，“齐整人伦，分明姓族”，提高了汉人高门的地位，从某种程度上抑制了鲜卑勋贵的跋扈。但是，从本质上讲，崔浩的所有行动皆是服务于魏朝皇权统治，只是在后期因一直受世祖宠信而“得意忘形”，最终竟敢于和太子争任官员，“校胜其上”，完全忘掉了道家“明哲保身”、“功成身退”的宗旨。虽有如许“闪失”，笔者认为，拓跋焘也不是一直深思熟虑地想杀掉作为“汉族”的崔浩。一向以来认为世祖杀崔浩是鲜卑贵族报复汉族的种族矛盾的暴发的看法是化简为繁，小题大做。
世祖晚年，征伐四克，已经感觉自己就是万能的天下大帝。加上多年酗酒成性，以及中年男人的性情喜怒无常，想杀谁就杀谁，想把谁族诛就把谁族诛，真是处于丧心病狂的状态。崔浩倒霉，正撞上有人告他修国史“暴扬国恶”，一怒之下，魏太武帝便率意作出如此残暴、令人发指之举。
神麚三年（430年），大宋皇帝刘义隆北伐，魏朝将士王慧龙、韩延之、安颉等人率军顽强抵抗，反击宋军，宋军无力抵抗，北魏先后攻克金墉、洛阳、虎牢、滑台等地。此为后魏南朝第二次大战（第一次为423年魏明元帝拓跋嗣同南朝刘宋的大战）。
太平真君十一年（450年），南朝宋经过元嘉之治后，国力昌盛，使得宋文帝刘义隆幻想”封狼居胥“。于是在元嘉二十七年（450年）秋七月，宋文帝刘义隆下诏北伐。刘宋前期进展顺利，夺取了济州，进兵围困滑台。但是到了十月，北魏拓跋焘准备，先派猛将陆真突入重围，安抚滑台守军，随后，一举击溃了王玄谟所部。拓跋焘进兵东平，迫使刘宋军队放弃了济州。拓跋焘命令诸将，可以不顾坚城在后，兵分五路，大胆的向南长驱直入，纵深穿插：拓跋仁从洛阳出兵直趋寿春，长孙真直趋马头，拓跋建直趋钟离，拓跋那直趋下邳，拓跋焘亲自率中路军出东平，攻向邹山。在鲁郡太守崔邪利投降之后，拓跋焘派遣使者以太牢祭祀了孔子。拓跋谭歼灭了胡崇之等人的三座大营，又在一夜之间击溃了臧质的大军。拓跋仁攻克了赵淮防守的悬瓠，击破刘康祖所部，俘获胡盛之、王罗汉等人。到了12月，拓跋焘抵达瓜步，拓跋仁抵达江西，拓跋那抵达广陵。这几路北魏远征军，几乎是在同一天来到了长江的岸边。除了一些坚固城池之外，北魏军所经过的城邑，刘宋几乎都望尘奔溃。投降北魏的人，更是不可胜数。迫使刘义隆向北魏求和。拓跋焘几路远征军虽然都进兵至长江北岸，但魏军还不具备渡江灭亡南朝的条件，并且北方人不习惯南方气候，军中士卒多染病。北魏听闻盱眙有积粟，欲以为北归之资，但在辅国将军臧质、盱眙太守沈璞等人的抵抗下，攻城不克，损失惨重。北魏军队在大量的掠居民、焚庐舍之后，回到了魏国。
至此，拓跋焘实现了“饮马长江”的志愿，而刘义隆只落得了“仓皇北顾”。
拓跋焘晚年脾气暴躁，诛戮过多，常常在杀完人之后后悔莫及。由于刑罚严酷，国内曾经几度混乱。后又在中常侍宗爱的煽动下，逼死了景穆太子拓跋晃。正平二年二月初五日 [74] （452年3月11日），宗爱怕被太武帝诛杀，先下手为强弑杀太武帝。拓跋焘享年45岁，在位29年，葬于云中金陵，庙号世祖，谥曰太武皇帝。