天宝三年上元节，玄宗经30多年励精图治，天下太平的日子久了，晚年享乐安逸，疏于朝政，自得杨玉环，更是“春宵苦短日高起，从此君王不早朝”。此时杨玉环仍是道士，道号太真，这无非是唐玄宗为得到自己的儿媳妇，而使的障眼法，令杨玉环自行出家，杨玉环于天宝四年才被玄宗封为贵妃。先太子李瑛此时已被废黜赐死，李林甫专权朝政，阿谀逢迎，本想让玄宗立寿王李瑁为太子，结果未能如愿，故李林甫便一直与太子李玙（后改为李亨）为敌。
这便是长安十二时辰的历史背景。
剧中主要人物皆有化名，但基本忠于历史原型。
先说严太真，自然就是杨玉环，杨玉环原为寿王李瑁的王妃，后被唐玄宗看上，自开元二十八年（公元740年），杨玉环出家称杨太真，即在宫中得玄宗宠爱，天宝四年（公元745年），玄宗封杨玉环为贵妃。故此时天宝三年的严太真，自然是杨玉环。
再说李林甫，小字哥奴，据新唐书记载，开元二十二年，五月戊子，裴耀卿为侍中，张九龄为中书令，黄门侍郎李林甫为礼部尚书、同中书门下三品。是日，大风拔木。
李林甫拜相后，不择手段的排除异己，对玄宗献媚取宠，贿赂玄宗身边的人，打听玄宗喜听何事，暗玄宗心意奏报，因此愈加得玄宗宠信。天宝三年，玄宗曾询问高力士，“近来天下太平，朕想放手不做事，把政事交于李林甫，如何？”这与剧中林九郎的形象非常符合，同郭力仕一番对话，林九郎自说善于揣摩圣意。并且剧中曾称林九郎为哥奴，再加上史实对应，所以林九郎即是李林甫。
有趣的是新唐书记李林甫为礼部尚书之日，大风拔树，是否预示奸臣当道，有毁盛世呢？
郭力仕，这个比较明显，玄宗宠信宦官高力士数十年，高力士虽权倾朝野，富比亲王，但对玄宗忠心尽职，直到得知玄宗死讯，之后泣血而死。所以郭力仕即高力士。
李泌，出生于公元722年，也就是开元10年，到剧中天宝3年，刚好虚岁23岁。李泌生平也与第一集中李必自我介绍相合，是唐中期政治家李弼六世孙，修道学，7岁唐玄宗邀其入宫，被誉为神童，得张九龄喜爱，称之为小友，与太子相交，太子以为师友。所以剧中李必即李泌。
剧中多次提到，但目前还未见其人的王宗汜，与历史上王忠嗣有契合之处。
王忠嗣曾任陇右河西节度使，善于御边，玄宗令其攻打吐蕃石堡城，王忠嗣认为石堡城不宜硬攻，拒绝出战。这一节大概就是张小敬被赐短刀的故事背景。
历史上此王忠嗣是戍边将领，亦十分欣赏李泌，其名字也和剧中王宗汜名字谐音，故剧中王宗汜原型为历史上的王忠嗣。只是有戏剧的艺术加工，增加了王宗汜女儿等情节，以丰富戏剧中缺乏的的女性角色。
张九龄、吉温，崔器，以及第一集在林九郎府上曾出现的几个人，陈希烈、杨鉷等都是历史上曾有的人物，名字虽未改动，但故事并不详实，但于剧情本身无碍。
而剧中女性角色，许鹤子的历史原型是许合子，她是民间歌手，开元末年被选进宫廷，并改名为永新。许合子才貌双绝，她所唱的歌曲富有情调意境，与韩娥、李延年齐名。直到安史之乱爆发，许合子逃离长安，沦落风尘，最后郁郁而终。
而檀棋、闻染等角色应该是编剧的艺术创作了，毕竟有几个美女，戏剧才好看嘛！
最后要说大男主，张小敬，小编在史书中未得其人，历史有么有张小敬其人，都没关系了，男主的英勇，也只有剧集中才能充分展现，大家看的过瘾就好。
总的来说，长安十二时辰，大体上有确切的历史背景，并非完全杜撰。剧中官职、人物、服饰装束，包括长安城当时的坊里布局，也是大体上忠于历史的，总之是一部比较良心的好剧。值得一看。