武攸宜原為唐朝的右衛勛二府中郎將。690年九月十二，武則天迫使兒子唐睿宗退位，自稱聖神皇帝，建立武周，武攸宜被封為建安郡王。同時，武承嗣為魏王，武三思為梁王，武攸寧為建昌王、武攸歸九江王、武攸望會稽王，武懿宗河內王、武嗣宗臨川王、武載德潁川王，武攸止恆安王，武攸暨千乘王，武重規高平王、武攸緒安平王、武仁範河間王，武延基南陽王、武延秀淮陽王，武崇訓高陽王、武崇烈新安王，武延暉嗣陳王、武延祚咸安王。691年四月，朝廷命令建安王武攸宜留守長安，後來改任同州刺史。武攸緒隱居，武則天派武攸宜勸說，武攸緒婉拒。

696年九月，契丹李盡忠、孫萬榮反周，武則天任命同州刺史建安王武攸宜為右武威衛大將軍，充任清邊道行軍大總管，討伐契丹，武則天親餞白馬寺。右拾遺陳子昂任武攸宜軍府參謀、管記，軍中文翰都委任他。697年三月，武攸宜進軍至漁陽，聽說王孝傑等全軍覆沒，軍中震驚，不敢前進。陳子昂勸他分麾下萬人為前驅，擊敗契丹。武攸宜以他為儒生，不採納。數日後，陳子昂再次進計，武攸宜大怒，將他改署軍曹。陳子昂于是不再說話。契丹人乘勝侵擾幽州，攻陷城池，劫掠官吏和百姓，武攸宜派部將攻擊他們，不能取勝。又派左金吾大將軍、河內王武懿宗為大總管，御史大夫婁師德為副大總管，右武衛將軍沙吒忠義為前軍總管，率兵三十萬以討伐。在後突厥默啜的幫助下，孫萬榮被擊敗。七月二十四日，武攸宜從幽州回師獻俘。武則天赦天下，改元為神功。武攸宜擔任左羽林大將軍。

699年七月，武則天命令建安王武攸宜留守西京，接替會稽王武攸望。702年，突厥默啜犯邊，九月十七日，武則天又任命相王李旦為并州道元帥，任命武三思、武攸宜、魏元忠三人為李旦的副職；任命姚元崇為長史，司禮少卿鄭杲為司馬，但是沒有赴任，兵未出，默啜退去。703年九月十九日，武則天派左武衛大將軍武攸宜充任西京留守。705年，張柬之任用張易之的黨羽武攸宜為右羽林大將軍，麻痺張易之等人。神龍革命後，建安郡王武攸宜降封為息國公，擔任工部尚書，唐中宗景龍年間，轉任右羽林大將軍，總禁兵前後十年。病卒。