陆元方最初中明经科，足以为官，补三水、扶风、渭南三县尉，又连中八科制举，多次升迁后任监察御史。 武则天革唐旧制，派陆元方作为使者安抚岭外。完成使命归来很称武则天的心意，任命他为殿中御史。 在同一月升任凤阁舍人，仍兼侍郎之职。不久，他被来俊臣陷害，武则天手敕特赦他。

长寿二年(693年)，升任鸾台侍郎、同凤阁鸾台平章事。

延载元年(694年)，又加任凤阁侍郎。

证圣元年(695年)，内史李昭德获罪，因陆元方附会李昭德，被贬为绥州刺史。 不久，又官复春官侍郎，又调任天官侍郎、尚书左丞。 有人弹劾他只选拔朋友做官，武则天愤而免其官，只许他白身履职。陆元方继续如以前一样推荐官员，武则天问他怎敢如此，他答:"臣只知道举荐自己了解的人，不在乎是朋友还是仇人。"并推荐朋友崔玄暐，称他有宰相之才。武则天相信他没有偏袒。

圣历二年(699年)八月，再任他为鸾台侍郎、同凤阁鸾台平章事。 武则天曾问他宫外有什么事发生，他回答道:"臣任宰相，有大事立即上奏;不敢拿民间琐事烦扰陛下。"因此违忤了旨意，改任太子右庶子，免去宰相之职。不久转任文昌左丞，因病去世。 追赠越州都督。

开元十八年(731年)，又追赠扬州大都督。

陆元方曾两次任宰相，深受武则天信任，凡有升迁任免之事，总要先向陆元方咨询，然后实行，陆元方总会把自己的意见密封上奏，从未向人流露过武则天对他信托，也不流露自己的私恩。陆元方临终时，取来前后给武则天的奏稿并焚烧了，他还有一个密封的匣子，放着皇上给他的敕书，他常常自己封住，连家人都没有人看过。 陆元方任监察御史时，他经常到地方巡视。所到之处，定要明查暗访，挑选能效忠国家的栋梁志士来辅佐朝政。

​他在任天官侍郎时，也屡屡推荐贤士。陆元方善于识人，任人公允，不避亲仇，他看中的韦安石、崔涣等人，举荐的崔玄暐等人，以及其子陆象先后来都官至宰相，其他儿子也均在朝中担任重要职务，陆元方为朝廷提供了大量人才，为唐王朝的兴盛作出了积极的贡献。