关盼盼出身于书香门第，赋有才学，精通歌舞，尤擅霓裳羽衣舞，在当时十分有名。无奈家道中落，关盼盼做了徐州守帅张愔的姬妾。张愔对才貌双全的关盼盼非常欣赏，待她极好。
诗人白居易当时是校书郎，来到徐州后，受邀到张愔家中做客。宴席之上，关盼盼一口气背出了白居易的《长恨歌》，接着又展示了霓裳羽衣舞。白居易见此颇为赞叹，当即写下“醉娇胜不得，风袅牡丹花”两句话。意思是说关盼盼娇媚无比，只有牡丹花可以与之媲美。
两年以后，张愔因病而死，被葬在了洛阳北邙山。张府里的姬妾纷纷离开，另谋出路。关盼盼始终记着与张愔的情义，发誓为张愔守节。张府易主后，关盼盼住在了徐州城郊云龙山麓的燕子楼，只有一位老仆人跟随。在燕子楼，关盼盼无心梳妆，不再歌舞，孤独的度过了十年。
元和十四年，张愔生前的下属张仲素，在拜访白居易之时，对他说了关盼盼的事情，并带来了关盼盼写的诗，诗中尽是对张愔的思念和自己生活的凄凉孤寂。白居易看后提笔为关盼盼又写了四首诗。回到徐州后，张仲素把白居易的诗交给关盼盼。关盼盼读着白居易的诗，由欣慰到震惊再到嚎啕大哭。
“自守空楼敛恨眉，形同春后牡丹枝。舍人不会人深意，讶道泉台不相随。”这是白居易为关盼盼写的最后一首诗，诗中十分直白的质问关盼盼为什么不跟着张愔一起去死。
关盼盼本以为会得到故人的安慰，可是不曾想自己不仅得不到理解，还被故人劝说去死。她对张仲素说：“张公离开后，我何尝不想一同赴死，可是百年之后，世人皆会认为张公重色无耻，竟让姬妾殉葬，故才苟且偷生至今。”张仲素离开后，关盼盼绝食而死。死前留下一句诗：儿童不识冲天物，漫把青泥汗雪毫。这是写给白居易的，意思是说白居易就好像一个幼稚的儿童，不懂自己的忠贞反而逼迫自己去死，他玷污了自己对张愔的情义。白居易知道是自己的诗逼死了关盼盼，十分后悔内疚。后来他想办法将关盼盼的遗体安葬到了张愔之墓的旁边，以作弥补之意。
徐州燕子楼因关盼盼的故事成了名胜古迹，楼上至今还有关盼盼的画像。宋代的苏轼曾登楼作词，表达了他对关盼盼的同情和伤感。词中写道：天涯倦客，山中归路，望断故园心眼。燕子楼空，佳人何在?空锁楼中燕。古今如梦，何曾觉梦，但有旧愁新怨。异时对南楼夜景，为余浩叹。