郑观音出身于北朝望族荥阳郑氏，其高祖郑道玉，后魏太常卿、徐州刺史。祖父郑谌，后魏司徒府长史、谏议大夫、颖川郡太守、吴山郡公。父继伯，北齐本州大中正、吴山公、隋开府仪同三司、金紫光禄大夫、括州刺史，武德中赠都督潭衡郴道永邵连七州诸军事、潭州都督。但此二人俱不见于《世系表》、《魏书》等正史及其他文献，因而世系不明。其父继伯，据《续高僧传·释智越传》所载，与高僧智越深有交往，极有可能为一虔诚的佛教信徒，因此郑氏以观音为名。

郑观音生于隋文帝开皇十九年（599年）。炀帝大业十年（614年）十六岁的郑观音嫁唐国公世子李建成。李建成生于开皇九年(589年)，与郑氏成婚时年已二十六，此前有否婚姻不得而知。义宁二年（618年）五月，唐朝建立后李建成旋即被立为皇太子，郑氏被册封为皇太子妃。郑氏其时正当青春之年，贵盛无比，与母仪天下的皇后之位近在咫尺。

武德九年（626年）六月四日，祸起萧墙，李世民骤然发动政变，建成及其诸子均被杀。一日之间郑氏遭逢巨变，夫死子亡，几将灭门。时年郑氏二十八岁，诸王出郑氏年最长者应不过十一岁。

李建成死后郑氏仍长住宫中，孀居五十年，高宗上元三年（676年）正月薨于长乐门内，卒年七十八岁。后从幼女（李建成第五女）归德县主宅第出殡，得与夫君归葬一处。