唐义贞，１９０９年７月２日生于湖北省武昌市城郊一个清贫的知识分子家庭里。父亲唐心舟为人正直，是颇有声望的老中医；母亲赵喜龄贤慧善良。兄妹六人，数唐义贞最小。大哥唐义精从事艺术教育工作，是湖北艺术专科学校创办人之一，与当时武汉地区党组织负责人董必武是挚友。唐义贞刚刚懂事的时候，大哥就对她进行爱国主义的启蒙教育，在她幼小的心灵里播下爱国的种子。
１９２３年秋，年仅１４岁的唐义贞，以优异的成绩考入湖北女子师范学校。经大哥引见，她有幸得到董必武、恽代英等无产阶级革命家教诲，开始阅读革命书籍，从中逐渐悟出了要振兴中华，必须进行革命的道理。为了向传统的旧观念挑战，她带头剪掉长辫子。在她的帮助下，不少同学勇敢地冲破了封建婚姻的桎梏。１９２６年，她加入了中国共产主义青年团，成为湖北女师学生会和妇女协会的负责人。
１９２７年４月１２日，蒋介石发动了反革命政变。７月１５日，汪精卫正式与共产党决裂，在“宁可枉杀千人，不可使一个漏网”的反革命口号下，对共产党员和革命群众进行疯狂的大屠杀。有的人经受不住严酷斗争的考验，屈服了，逃跑了，叛变了。１８岁的唐义贞却不畏强暴，坚持斗争。她的家里因知识界人士来往频繁，成了国民党密探、特务监视的目标。她当时的任务是负责汉口江岸铁路工人的组织宣传工作。为了避开暗探，她每天从后门穿过邻居的篱笆，越过一块污泥潮湿的地带，摆渡过长江，到汉口江岸与工人一起劳动，向工人宣传革命道理。她鼓动工友们说：“大革命虽然失败了，但是，我们的党还在，人民还在。只要大家团结一心，就一定能渡过难关，取得胜利。”
１９２７年秋，党组织派唐义贞到苏联莫斯科学习。当时她的母亲正患痢疾，病情严重，十分希望她在身边服侍。唐义贞出生不久，母亲就对人讲：“我这个盼来的姑娘，长大了决不远嫁。”离开病重的母亲，唐义贞心里也很难受。但是，为了寻求革命真理，为了党的事业，为了民族的解放，她在母亲病榻前跪下，拜了拜，就毅然踏上旅途。
唐义贞从武汉经上海乘轮船到苏联，进入莫斯科中山大学学习，同她一起学习的有杨之华、曹舒群等。中共驻共产国际代表团和驻少共国际的代表瞿秋白、邓中夏、何叔衡、陆定一也是她的良师益友。在他们的帮助和指导下，唐义贞学习了马列主义理论，更坚定了对共产主义的信仰。
学习期间，唐义贞和陆定一建立了深厚的感情。１９２９年１２月，他们在莫斯科举行了婚礼，结成伴侣。
这时，王明和共产国际东方部部长米夫把持了中山大学党支部的领导权。为了达到打击中共代表团成员、团中央委员、驻少共国际代表陆定一的目的，唐义贞和他结婚后不久，王明一伙就以“反对支部”的罪名，开除了她的团籍和学籍。这一切，没有动摇唐义贞对革命的忠心。当王明一伙要她对中共代表团的观点表态时，她仍坚定地说：“我相信代表团是正确的，陆定一同志也是正确的。”后来，她被送到医务训练班培训，并指定回国后做医务工作。
１９３０年７月，陆定一随中共代表团全体成员回国。结婚才半年的唐义贞，为了严守党的机密，没有去送行。不久，唐义贞结业回国，和陆定一一起在上海做党的工作。当时环境十分险恶，他们严格遵守秘密工作的纪律。一天上午，周恩来在一位同志的掩护下，辗转来到他们的住处。为了防备隔墙有耳，确保周恩来的安全，他们静静地陪周恩来坐着，一句话也没有说。一个多小时以后，周恩来感激地离开了他们。
翌年初，唐义贞和陆定一先后到闽西根据地工作。不久，王明一伙相继回国。他们仍不肯放过陆定一，又撤销了陆定一团中央委员和宣传部长的职务。唐义贞的处境也相当困难，但她仍然忘我地工作，努力完成党交给她的各项任务。
１９３１年１２月３０日，唐义贞生了一个女儿，取名叶坪。
１９３２年初，唐义贞被调到胜利县平安区中央卫生材料厂当厂长。她拖着产后虚弱的身体，和全厂同志团结一心，克服重重困难，生产出一批批药品，送往前方。在这里，她被吸收为中国共产党党员。
就在这时，陆定一又被王明一伙扣上“右倾机会主义”的帽子，被开除团籍，调动了工作。团中央机关报《青年实话》刊登了处理陆定一的消息。唐义贞与陆定一失去联系已经半年有余，看到这条消息，她总算知道了陆定一的下落。她对陆定一的信任仍然没有动摇，对王明的倒行逆施极为愤慨。有一天，王明的一个同伙来到唐义贞的住处，竟无耻地向她求婚，说什么“陆定一是不会回来了的，你不要白等啦！”唐义贞坚定地回答：“陆定一是一定要回来的。我要等他！”
后来，陆定一曾十分感动地对友人说：“我应该怎么称呼义贞同志呢？应该称她为知己。我们长时间不能通信，互不了解情况。开除团籍是团中央决定的，赫然登在报上。她不同意这个决定，岂不是反对团中央？而她竟不怕背罪名，不怕因此而来的残酷斗争、无情打击。鲁迅说：‘人生得一知己足矣！’义贞就是我的知己，我一生忘不了这样的知己。”
１９３３年，在董必武的直接干预下，团中央给陆定一平反，安排到瑞金工作。在这之前，中央卫生材料厂也迁到瑞金郊区，唐义贞见到分别一年多的爱人。他们已经三次长时间的分离，这是第三次团聚。
可是，没过多久，他们又一次分离了。由于王明坚持“左”倾错误路线，第五次反“围剿”失败了。１９３４年１０月，红军主力开始长征。唐义贞正怀着第二胎，不能随队远征，被留了下来。启程的头一天傍晚，她赶到陆定一住处送行，陆定一深情地说：“结婚仅五年，分别即四次。再见已无期，唯有心相知。”
谁知，这次竟是他们最后的诀别。
红军走了，丈夫走了，为了干革命，唐义贞把４岁的女儿叶坪寄养在瑞金一户农民家里，和毛泽覃一起到长汀县四都一带活动。
红军主力离开根据地后，敌人便开始“清乡”，王明“左”倾路线也在继续推行，斗争异常艰险复杂。不久，唐义贞被错误地开除党籍，但她仍以顽强的毅力积极工作。福建苏区土地部部长游荣长患病，情况严重，快到分娩期的唐义贞，拖着沉重的身子，昼夜护理，使他转危为安。后来，她和蔡纽湘、王叔振等同志一起疏散转移。途中，几位女同志互相约定，不论是谁，将来有机会见到其中任何一个人的丈夫，都要负责传达口信。唐义贞叮嘱大家：“你们如果见到定一，就转告他，只要我一息尚存，必定为革命奋斗。”
１１月１９日，唐义贞在邓子恢的母亲杨老太太的陪同下，来到圭田乡。２０日，唐义贞生下一个男孩，为了纪念她与陆定一的坚贞情谊，取名小定。
斗争形势越来越严酷，敌人逼近圭田。唐义贞接到省委的转移通知，忍痛将刚满月的儿子托付给农民范其标夫妇抚养，自己则随游击队四处寻找主力。一天中午，他们正在乌蛟塘附近的一条山涧里活动，不幸被国民党第三十六师的一个团包围。突围没有成功，唐义贞等均被俘。敌人把他们双手反绑在背后，用白布蒙住眼睛，边打边拖，带到敌团部。敌人对唐义贞严刑拷打，妄想从这个女共产党员身上捞到重要情况。唐义贞威武不屈，痛斥敌人，并于被俘的当晚，乘敌不备，与一同被俘的同志越狱。但他们的伤势都很重，没走多远，又被敌人抓回。凶残的敌人怕他们再次逃跑，于次日晨８时许，将他们五花大绑，推到坎上。唐义贞用生命和鲜血谱写了一曲共产党人的正气歌，向党、向人民奉献出一颗用金子铸成的赤诚纯洁的心。