咸豐六年三月二十三日，生於儲秀宮，生母叶赫那拉氏懿嫔，即后来的慈禧太后。八年，其异母弟弟憫郡王早夭，其后载淳一直是咸丰帝唯一存活的儿子。咸丰十一年，载淳开始上学，由编修李鸿藻授读。
咸丰十一年七月，咸丰帝弥留之际，立皇长子载淳为皇太子，任命肃顺等八人赞襄政务，稱顧命八大臣。同时将“御赏”、“同道堂”两方小玺分别赐给皇后鈕祜禄氏和载淳，并规定凡以后下发谕旨必须钤用此二玺为凭。据《热河密札》记载：“两玺均大行所赐，母后用‘御赏’玺，上用‘同道堂’玺，凡应朱笔处用此代之，述旨亦均用之，以杜弊端。”由于载淳年幼，“同道堂”玺便被其生母控制。皇子载淳继位，皇后钮祜禄氏当天成为皇太后，载淳生母懿貴妃先成为“懿贵太妃”，第二天被封为皇太后（即後來的慈禧太后）:
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敬事房日记档： “十七日卯时，大行皇帝殡天，敬事房传各等处摘缨子，随传自今日起皇后写皇太后，皇太子写皇上……随伺候万岁爷在大行皇帝前奠酒……【皇太后率琳贵太妃等】至灵前奠酒……。” “十八日，敬事房首领丁传：【懿贵妃】亲封为皇太后。”【按：原档此处为“懿贵太妃”】
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咸丰帝死後，载淳成为继任皇帝。此时，顧命八大臣主政，他们为载淳选定年號——祺祥。不久，两宫皇太后與载淳的叔叔们——恭親王奕訢、醇郡王奕譞等人發動辛酉政变，扳倒八大臣。
咸丰十一年九月，上两宫太后徽号，称慈安、慈禧。冬十月庚申，下诏改年号祺祥为同治，以誌“同歸于治”、“君臣同治”、“同于顺治”（出自《春秋》，或譯“母子同治天下”）的垂簾聽政。甲子，载淳在北京紫禁城太和殿登基，颁诏天下，以第二年为同治元年，故称同治帝。十一月乙酉朔，嫡母慈安太后、生母慈禧太后在养心殿垂帘听政，史称兩宮聽政。
同治元年春正月，同治帝在慈宁宫率王公大臣向两宫太后行礼，自己则在乾清宫受贺，此后每年亦如此。二月乙卯，懿旨同治帝在弘德殿入学读书，祁寯藻、翁心存授读。
同治八年，清朝政府就已开始为同治帝大婚作准备。三月己亥，懿旨，大婚典礼，力崇节俭。
同治十一年（1872年）初，清宫选秀，从秀女中为同治帝选定一后四妃。九月十五日（10月16日），举行大婚典礼，正式迎娶皇后阿鲁特氏。
短暂的亲政（1873年～1874年）
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同治十二年春正月乙巳，两宫太后以亲政届期，颁布懿旨，鼓励同治帝“祇承家法，讲求用人行政，毋荒典学”。勉廷臣及中外臣工“公忠尽职，宏济艰难”。丙午，同治帝亲政，下诏“恪遵慈训，敬天法祖，勤政爱民”。親政时，同治帝年方十八岁。
同治、光绪年间，慈安、慈禧两宫听政期间（1862年至1894年），适逢1860年清政府与英法讲和，及太平天国被消灭（1864年），清朝在政治上出现了一个和谐时期，并开启向西方学习的洋务运动（又称自强运动）；此阶段被称为“同光中兴”或“同治中兴”。
同治十三年十月己亥，因同治帝有病，命李鸿藻代阅奏章。十一月，命恭亲王奕訢处理批答清文摺件。己酉，命内外奏折呈两宫太后披览。十二月初五日（1875年1月12日），同治帝崩於皇宮養心殿，年仅18岁，为清朝寿命最短的皇帝。同治无后，慈禧即挑出咸丰之弟奕譞之子载湉入嗣大宗为帝，是为德宗（光绪帝）。光绪帝亦无子而逝，以溥仪继承帝位，兼祧两房。
据清宫档案《内阁奏付》记载，内阁及礼部为同治帝拟定六个备选庙号：
- 熙宗：敬德光辉曰熙。
- 德宗：生安允迪曰德。
- 哲宗：明周万汇曰哲。
- 穆宗：德容静深曰穆。
- 襄宗：功宏参赞曰襄。
- 顺宗：乐天循理曰顺。
以及六个备选谥号：
- 毅：英明有执曰毅。
- 质：真纯一德曰质。
- 敬：齐庄中正曰敬。
- 惠：德威可怀曰惠。
- 武：保大定功曰武。
- 肃：法度修明曰肃。
《翁同龢日记》记载，同治十三年十二月十四日午奠后，内阁会议拟议庙号谥号。军机大臣起初中意熙宗庙号、毅皇帝谥号，但翁同龢认为“前朝止一熙宗，不正其终，止一明毅帝，又何如之也。不如孝字、靖字为宜。”当日内阁拟定六字备选谥号，为熙、肃、哲、顺、穆，拟定庙号为穆宗。同治十三年十二月十六日，两宫皇太后朱笔选定“穆”字为庙号，“毅”字为谥号。
據正史記載，同治帝是死於天花。《翁同龢日記》指同治帝得了天花，導致毒熱內陷，最終“走馬牙疳”而死。
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但民間傳说稱同治死于梅毒。或说同治帝婚后獨宿乾清宮，在內監和寵臣載澂引導下經常微服私访，常到崇文門外的酒肆、戲館及花巷尋花問柳。野史記載：“伶人小六如、春眉，娼小鳳輩，皆邀幸。”又有人推薦他“小說淫詞，祕戲圖冊，帝益沉迷”[2]。據《清宮遺聞》記載，“同治到私娼處，致染梅毒”。而《清朝野史大观》卷一《清宫遗闻》中说：“孝哲后，崇绮之女，端庄贞静，美而有德，帝甚爱之，以格于慈禧之威，不能相款洽，慈禧又强其爱所不爱之妃（指凤秀之女淑慎皇贵妃），帝遂于家庭无乐趣矣，乃出而纵淫，……专觅内城之私卖淫者取乐焉。……久之毒发，始犹不觉，继而见于面，盎于背。”“太医知为淫毒，而不敢言，遂以治痘药治之，不效”。
1923年，蕭一山《清代通史》再三強調同治帝是死於梅毒。台灣作家高陽《慈禧全传》亦认定同治帝死於梅毒[3]。御醫李德立的曾孫李鎮和李志綏分別撰文稱，祖上口傳秘聞，同治帝死于梅毒。慈禧聽到李德立的診斷結果之後，強迫他宣布是天花。李鎮表示“同治梅毒溃烂后，流脓不止，奇臭难闻，曾祖父（李德立）每日必须亲自为他清洗敷药，一个多月来受到强烈恶臭刺激，从此失去嗅觉”[4]。
