Девочка родилась в 30 году семье Тита Оллия и Поппеи Сабины Старшей, в Помпеях. При рождении, согласно римской традиции, получила имя Оллия. Во времена Тиберия Тит Оллий — скромный выходец из Пицена — был квестором. Он имел весьма теплые отношения с Сеяном. После разоблачения заговора Сеяна Оллий был казнен.
Мать Поппеи, Поппея Сабина Старшая, считалась первой красавицей своего времени. Она была дочерью Гая Поппея Сабина, выходца из скромного плебейского рода, которому в 9 году удалось стать консулом, а с 12 по 35 год занимать должность проконсула в Мёзии и Фракии. В 35 году он был удостоен триумфа за подавление восстания во Фракии. Был прекрасным администратором и заслужил хорошее отношение к себе со стороны Августа и Тиберия.
После казни Оллия, Поппея Старшая вышла замуж второй раз, за Публия Корнелия Лентула Сципиона. В самом конце 35 года скончался отец Поппеи, и она дала своей дочери новое имя в его честь. Так Оллия стала Поппеей Сабиной. Лентул не удочерял ее — у него уже был ребенок от первой жены, а в начале 40-х годов Поппея Старшая родила еще одного мальчика.

Ок. 45 года Поппею выдали за Руфрия Криспина, всаднического сословия. В то время он занимал должность префекта преторианской гвардии. Уже тогда она отличалась редкой красотой, была богата, умна и образованна, но вела безнравственный образ жизни [2]. В 47 году ее мать была обвинена Мессалиной в прелюбодеянии с Валерием Азиатиком. Причиной обвинения было то, что Поппея Старшая стала любовницей актера Мнестера, а Мессалина возревновала его. Поппея покончила жизнь самоубийством.
Примерно в то же время у Криспина и Поппеи рождается сын, впоследствии убитый Нероном. В 51 году Криспин потерял свою должность — Агриппина добилась его смещения и назначения префектом преторианцев Бурра. В 58 году Поппея развелась с ним. Криспин был казнен Нероном в 65 году из-за личной неприязни.

Тацит утверждает, что в выборе мужей и любовников руководствовалась не чувствами, а корыстолюбием и властолюбием. Так и ее брак с Отоном скорее всего был попыткой сближения с окружением молодого Нерона. В то время их считали друзьями. Брак этот продлился четыре года, однако уже в 58 году Поппея соблазнила Нерона и стала его любовницей.
Нерон отправил Отона в наместником в Лузитанию, оставив Поппею в Риме. Агриппина была категорически против связи сына с Поппеей, однако Нерон не хотел ее слушать. В 59 году, во многом благодаря настояниям Поппеи, он отдал приказ об убийстве матери.
В 62 году, после смерти Бурра, Нерон развелся с Октавией, и женился на Поппее.

После того, как Поппея стала супругой Нерона, она приложила все усилия, чтобы устранить популярную в народе Октавию — его предыдущую жену. Нерон горячо любил свою супругу, всячески потакал ей. Поппея жила в непревзойденной роскоши, вела крайне расточительный образ жизни, обладала огромным влиянием на императора и принимала немалое участие в принятии государственных решений.

В 62 году Поппея встречалась с Иосифом Флавием. Он дает о ней весьма лестный отзыв в «Иудейских Древностях». Он называет ее глубоко верующей женщиной, которая наставляла императора в вере. Если основываться на словах Иосифа, то Поппея придерживалась иудаизма], который, согласно Талмуду, принял примерно в то же время и Нерон. Согласно Тациту Поппея интересовалась иудаизмом и покровительствовала евреям, однако это не мешало ей держать при себе халдеев и магов.
Так или иначе, но она способствовала освобождению, по просьбе Иосифа, еврейских первосвященников, заключенных под стражу прокуратором Иудеи. Также она добилась от Нерона запрета на снос стены вокруг иерусалимского храма, которую по приказу наместника должны были разрушить.

В январе 63 года Поппея родила Нерону дочь, получившую имя Клавдия. Обеим Сенат присвоил титул Августы. До Поппеи, при жизни, этот титул носили лишь Ливия Друзилла и Агриппина Младшая. Но через 4 месяца после рождения девочка умерла. После смерти она была обожествлена, в ее честь были построены храмы, в которых жрецы отправляли культ божественной Клавдии Августы

В 65 году Поппея вновь забеременела. Во время пьяной семейной ссоры Нерон ударил ее ногой в живот. Это привело к выкидышу и смерти Поппеи. Нерон приказал забальзамировать ее тело и поместить в Мавзолей Августа. Сенат обожествил Поппею и в честь нее был построен храм.

Интерьер виллы Поппеи в Торре-Аннунциата.