在原本的历史上，天武天皇去世后，凡海氏皇后称制，执掌政事。持统天皇四年，因太子草壁皇子去世，正式即位。后让位于草壁皇子之子文武天皇，改称太上天皇。

持统天皇在倭国的历史上也算是一位比较有作为的统治者，在她通知时期，继承并完成了天武天皇的政策，做了飞鸟净御原令的制定和藤原京的营造两件大事。

另外持统天皇还忠实的继承了天武天皇对官吏们武备、武艺的奖励的政策。在民政方面，制作了户籍，即庚寅造籍。持统天皇元年，免除了天武天皇十四年以前负债的利息，尝试调整奴婢的身份，命令百姓、奴婢穿着指定的颜色的衣服。

实行这些律令国家建设、整备政策的同时，持统天皇也绞尽脑汁的利用天皇的权威来提高自己的声望。持统天皇让三十六歌仙之一的柿本人麻吕作赞颂天皇的和歌。柿本人麻吕尽管官位低微，但受到持统天皇的私人庇护，终持统天皇一生都是作为“宫廷诗人”为天皇歌功颂德，之后转任地方官吏。

与天武天皇所不同，持统天皇频繁行幸吉野。不仅是访问是留有丈夫天武天皇回忆的地方，也是为了借用天武天皇的权威来提高自己威望。

后世其它的记录有持统天皇行幸伊势一次，行幸纪伊一次。据《万叶集》的记述，近江也有可能行幸了一次。伊势行幸，因为妨碍了农事，被中纳言三轮高市麻吕强谏。这次行幸意图是让地方豪族们继续协助藤原京的营造。

天武天皇生前为凡海氏皇后病愈而祈愿，开始兴建的大和国的药师寺在持统天皇时期完成，持统天皇定药师寺的寺格为愿寺。

在外交方面持统天皇继承天武天皇的政策，与新罗开展外交，与大唐没有官方的外交关系。持统天皇不承认与新罗的对等关系，强迫新罗向日本朝贡。新罗因为当时与大唐对抗，所以不得以承认了这种不平等的关系，日本向新罗派遣了学问僧等留学生。持统天皇统治期间，高市皇子是太政大臣。高市皇子尽管母亲的身份低微，但是在壬申之乱战功卓着，据推测在政务方面也积累了声望。高市皇子即使不是正式的皇太子，也是被众人拥护的皇位继承人的有力候补。

高市皇子在持统天皇十年去世。据《怀风藻》的记载，这时关于持统天皇之后的继承人问题，持统天皇招集皇族、臣下商议，很多主张应该由天武天皇其他儿子继承皇位，但持统天皇意图让自己的孙子轻皇子继承，随着葛野王对众人一声大喝，出了结果，持统天皇十一年，正式册立轻皇子为皇太子。

持统天皇十一年，让位于15岁的轻皇子，即文武天皇。日本史上，持统天皇是在世的天皇中继皇极天皇之后第二个让位的，并且是第一个太上天皇。持统上皇让位后仍与文武天皇并座，处理政务。文武天皇时代最大的政绩是大宝律令的制定、施行，也被认为是持统上皇的意志。但是，代替壬申之乱功臣的藤原不比等这些倾倒于大唐文化年轻人才崛起，持统朝受到打压的刑部亲王复出政坛，所以也有学者认为文武朝有了变化，不完全是持统上皇的意志所主导。

文武天皇二年，持统上皇病发，去世后经一年的殡礼后火葬，骨灰合葬于天武天皇之墓，这次是天皇火葬的首例。

总的来说，持统天皇在日本历史上，是个很有特色的女性天皇，与其他女帝常常由别人代行执政不同，持统天皇统治期间的政策完全是由持统天皇亲自推行的。持统天皇不是政治上的装饰品，而是有执政能力的实质的统治者。

《日本书纪》记载持统天皇辅佐天武天皇平定天下，在政治的各个方面献言献策。退位于文武天皇后仍与文武天皇并座，处理政务。持统天皇对政治的干预不仅限于其在位期间。持统天皇和天武天皇一起，被和歌歌颂为“大君是天神降世”，天皇权力强化路线达到了最高点。

作为政治家的持统天皇的作用和动机，通常的看法是持统天皇要在天武天皇之后，由其子草壁皇子、孙轻皇子继承皇位。持统天皇希望草壁皇子被立为天武天皇的继承人，说服天武天皇册立草壁皇子为皇太子，在天武天皇死后，又排除了草壁皇子的潜在皇位竞争者大津皇子。持统天皇计划在天武天皇的葬礼结束之后，就让草壁皇子即位，但草壁皇子在计划实现前就去世，不得已只能由自己亲自即位。但远山美都男认为，持统天皇并不是只打算做一个政权过渡人物，而是要作为君主行使实质性政治权力。持统天皇从一开始，就以皇位为目标，拥有政治上的野心。

以持统天皇积极进取的性格和优秀的能力为前提，有很多谋略被认为是持统天皇所筹划。壬申之乱，通常的看法是由她协助大海人皇子发动，甚至有人认为她就是壬申之乱的首谋……