Cleópatra VII nasceu em 69 a.C., na cidade de Alexandria, fundada por Alexandre, o Grande no delta do Nilo, e que nos séculos anteriores ao nascimento de Cristo desempenhou o papel de metrópole cultural, artística e económica do Mediterrâneo Oriental. Embora fosse egípcia por nascimento, pertencia a uma dinastia macedônica que se estabelecera no Egito em 305 a.C., quando o general macedônio Ptolomeu tomou o título de rei. Era filha do rei Ptolomeu XII Auleta e da rainha Cleópatra V; já foi suposto que a sua mãe seria uma das várias amantes do pai, e, segundo o geógrafo Estrabão, Cleópatra era filha ilegítima de Ptolomeu. Apesar da origem estrangeira da dinastia à qual pertencia, Cleópatra foi a única da sua dinastia a dominar a língua egípcia.
Sabe-se pouco sobre a infância e adolescência de Cleópatra, tendo recebido uma educação provavelmente esmerada. A lenda fez de Cleópatra uma mulher bonita e sexualmente liberta, mas as fontes antigas enfatizam a sua inteligência e diplomacia e consideram-na como uma mulher não muito bonita. Para além do egípcio, afirma-se que Cleópatra falava sete ou oito línguas, entre as quais o grego, o arameu, o etíope, a língua dos Medas, o hebraico e o latim. As fontes antigas também atribuem a Cleópatra a escrita de livros sobre pesos e medidas, cosméticos e magia.
Cleópatra foi também testemunha do reinado atribulado do pai. Ptolomeu XII, filho ilegítimo de Ptolomeu IX Latiro, era impopular entre a população de Alexandria e tinha-se mantido no poder graças ao apoio de Roma, pelo qual teve que pagar vastas somas de dinheiro, conseguidas através de pesados tributos impostos ao povo. Recebeu o epíteto de Auleta, "flautista", numa alusão ao seu gosto pela música, que parecia colocar antes das tarefas governativas. Em 58 a.C. o pai de Cleópatra refugiou-se em Roma, tendo a sua filha Berenice IV sido eleita como nova soberana, mas esta foi assassinada em 55 a.C., quando Ptolomeu XII regressou ao Egito. Outra filha de Ptolomeu XII, Cleópatra VI, desaparece em circunstâncias misteriosas, possivelmente morta por ordem de Berenice IV.
Antes de falecer em 51 a.C. Ptolomeu nomeou os seus filhos, Cleópatra e Ptolomeu XIII, como novos soberanos do Egito. Seguindo o costume da sua dinastia, Cleópatra casou com o irmão que teria cerca de quinze anos de idade, que posteriormente ela o castrara. Os monarcas estavam cercados por homens da corte que ambicionavam o poder e que exerciam um domínio sobre o irmão de Cleópatra: Teódoto, preceptor de Ptolomeu XIII, o eunuco Potino castrado por Cleópatra e o oficial do exército Aquilas. Desde o início Cleópatra compreendeu que Roma era a nova potência do Mediterrâneo e que caso desejasse manter-se no poder deveria manter relações amigáveis com ela. Em 49 a.C. Cleópatra fornece ao filho do triunviro Pompeu, Gneu Pompeu, sessenta barcos para se juntarem à frota que lutava contra Júlio César. Perante o comportamento da rainha, os conselheiros insinuaram que Cleópatra pretendia governar sozinha e colocaram o povo de Alexandria contra Cleópatra, que foi obrigada a fugir para o sul do Egito e depois para a Síria.
A rainha não se dá por vencida e consegue juntar um pequeno exército de mercenários, tendo regressado ao Egito para lutar contra o irmão. Entretanto a situação internacional altera-se quando a 9 de Agosto de 48 a.C. Pompeu é vencido por César na Batalha de Farsália, na Tessália.
Após a derrota procura refúgio em Alexandria, tendo Ptolomeu XIII declarado que aceitava recebê-lo. Contudo, o verdadeiro plano do rei consistiu em ordenar a morte de Pompeu, julgando que desta forma agradaria a César. O assassino de Pompeu, um romano ao serviço de Ptolomeu XIII, corta-lhe a cabeça, que o rei apresentou a César. No entanto, esta atitude foi um erro, dado que César ficou horrorizado com o ato bárbaro. Apesar de inimigos políticos, Pompeu tinha casado com a filha de César, que morreu dando à luz um filho. César toma Alexandria e decide resolver o conflito entre Ptolomeu XIII e Cleópatra. Afastada do palácio real, Cleópatra deseja encontrar-se com César. É então que se desenrola o famoso episódio do tapete, relatado pelas fontes antigas. Conta Plutarco, num episódio lendário da sua biografia dos Césares, que Cleópatra marcou um encontro com Júlio César, quando este chegou ao Egito, no inverno de 48 a.C. – 49 a.C., a fim de lhe dar um presente, que consistia num tapete. Este, ao ser desenrolado, mostrou que a própria rainha estava em seu interior (Cleópatra tinha sido enrolada no tapete pelo seu servo Apolodoro). Cleópatra teria então argumentado que tinha ficado encantada com as histórias amorosas de César, tendo ficado desejosa de o conhecer. Tornou-se, assim, sua amante, o que ajudou a estabelecer o seu poder no país. Numa tentativa de solucionar a crise, César procurou assegurar que o testamento de Ptolomeu XII fosse respeitado e confirmou Cleópatra e Ptolomeu XIII como co-regentes do Egito. Para além disso, propôs que os irmãos mais novos de Cleópatra, Arsínoe e Ptolomeu XIV, deixassem o Egito e se tornassem soberanos de Chipre. Contudo, Arsínoe era ambiciosa e conseguiu que o exército a declarasse rainha do Egito. Arsínoe mandou matar o oficial Aquilas que começava a fazer-lhe oposição e em breve o seu irmão Ptolomeu XIII juntou-se à sua causa. Em 47 a.C. o exército egípcio seria derrotado por César. Arsínoe foi feita prisioneira e Ptolomeu XIII afogou-se no Nilo quando tentava escapar. Em Junho de 47 a.C. Cleópatra deu à luz Ptolomeu XV César, conhecido como "Pequeno César" (Cesarion). Embora César tenha reconhecido a paternidade da criança, a historiografia moderna coloca em causa esta paternidade. César recusou-se contudo a torná-lo seu herdeiro, honra que coube a Octaviano. Por sugestão de César, Cleópatra casou-se com o seu irmão Ptolomeu XIV, tendo César partido para Roma. O Egito manteve-se independente, mas sob a proteção de Roma que aí deixou três legiões romanas.
Em 46 a.C., a convite de César, Cleópatra instala-se em Roma, com o filho e Ptolomeu XIV, fixando residência nos jardins do Janículo, mesmo próxima da então esposa de César (a terceira), Calpurnia Pisonis. Teria sido em Roma que Cleópatra elaborou o seu plano de hegemonia do Mediterrâneo. Sabe-se pouco da presença de Cleópatra em Roma, a não ser que a sua presença teria gerado desprezo na população. Em sua honra César ordenou que fosse colocada uma estátua de ouro de Cleópatra no templo da deusa Venus Genetrix, vista como antepassada da família de César.
Pouco depois do assassinato de César, Cleópatra voltou para o Egito onde Ptolomeu XIV morre em circunstâncias misteriosas; há quem suponha que a própria Cleópatra o tenha mandado envenenar. Seu filho passou a ser seu co-regente.
Em 42 a.C., Marco Antônio, um dos triunviros que governava Roma após o vazio governativo causado pela morte de César, convocou-a a encontrá-lo em Tarso para ela responder a ele sobre a ajuda que prestara a Cássio, um dos assassinos de César e, portanto, inimigo dos triúnviros. Cleópatra chegou com grande pompa e circunstância, o que encantou Marco Antônio. Passaram juntos o inverno de 42 a 41 a.C. em Alexandria. Ficou grávida pela segunda vez, desta vez com gémeos que tomariam o nome de Cleópatra Selene e Alexandre Hélio. Quatro anos depois, em 37 a.C., Marco António visitou de novo Alexandria, quando se encontrava numa expedição contra os partos. Recomeçou então a sua relação com Cleópatra, passando a viver em Alexandria. É possível que se tenha casado com Cleópatra segundo o rito egípcio (uma carta, citada por Suetónio leva a crer nessa hipótese), ainda que nessa altura estivesse casado com Octávia, irmã do triúnviro Octávio.
Então, Cleópatra deu à luz outro filho, Ptolomeu Filadelfo. Durante as Doações de Alexandria, no final de 34 a.C., a seguir à conquista da Arménia:
Cleópatra e Cesarion foram coroados co-regentes do Egito e Chipre;
Alexandre Hélio foi coroado governante da Arménia, Média e Pártia;
Cleópatra Selene foi coroada governante da Cirenaica e Líbia;
Ptolomeu Filadelfo tornou-se o governante da Fenícia, Síria e Cilícia.
Cleópatra recebeu também o título de Rainha dos Reis. O senado romano declarou-lhes guerra em 31 a.C.. Após serem derrotados por Otávio na batalha naval de Áccio, ambos cometeram suicídio, tendo Cleópatra se deixado picar por uma serpente da espécie Naja egípcia, em Alexandria no ano 30 a.C., e o Egito tornou-se inteiramente uma província romana.
Foi a última farani (feminino de faraó) e rainha da dinastia ptolomaica (oriunda da Macedônia) que dominou o Egito após os gregos terem invadido aquele país.
