Lý Bạch xuất thân trong một gia đình thương nhân giàu có. Lúc nhỏ học đạo, múa kiếm, học ca múa, lớn lên thích giang hồ ngao du sơn thuỷ, 25 tuổi “chống kiếm viễn du”, đến núi Nga My ngắm trăng, ngâm thơ rồi xuôi Trường Giang qua hồ Động Đình, lên Sơn Tây, Sơn Đông cùng năm người bạn lên núi Thái Sơn “ẩm tửu hàm ca” (uống rượu ca hát), người đời gọi là Trúc khê lục dật. Sau đó được người bạn tiến cử với Đường Minh Hoàng, ông về kinh đô Trường An ba năm, nhưng nhà vua chỉ dùng ông như một "văn nhân ngự dụng" nên bất mãn, bỏ đi ngao du sơn thuỷ.
Đến Lạc Dương, gặp Đỗ Phủ kết làm bạn vong niên (Đỗ Phủ kém Lý Bạch 11 tuổi). Họ cùng Cao Thích vui chơi, thưởng trăng ngắm hoa, san bắn được nửa năm. Rồi ông lại tiếp tục chia tay Đỗ Phủ viễn du về phương nam. Những năm cuối đời ông ẩn cư ở Lư Sơn. Tương truyền năm 61 tuổi ông đi chơi thuyền trên sông Thái Thạch, tỉnh An Huy, uống say, thấy trăng lung linh đáy nước, nhảy xuống ôm trăng mà chết. Nay còn Tróc nguyệt đài (Đài bắt trăng) ở huyện Đăng Đồ, An Huy, là địa điểm du lịch nổi tiếng. Người đời phong danh hiệu cho ông là Thi tiên, Trích tiên, Tửu trung tiên,...
Lý Bạch là người Lũng Tây, Cam Túc; lúc mới 5 tuổi, gia đình về định cư ở làng Thanh Liên, huyện Xương Long thuộc Miên Châu (Tứ Xuyên) nên nhà thơ vẫn coi Tứ Xuyên là quê hương của mình. Theo lời Lý Bạch kể lại, ông là hậu duệ của tướng quân Lý Quảng nhà Hán, là cháu chín đời của Tây Lương Vũ Chiêu vương Lý Cảo nước Tây Lương thời Ngũ Hồ thập lục quốc. Có sách ghi ông là con cháu đời sau tông thất nhà Đường, cụ thể là hậu duệ của Ẩn Thái tử Lý Kiến Thành. Vào cuối đời nhà Tùy, một người họ Lý trốn ra Tây Vực, kết duyên cùng một Man bà (phụ nữ Tây Vực), đến năm Trường An nguyên niên sinh ra Lý Bạch (lúc này nhà Đường đang có sự biến do Võ Tắc Thiên gây ra).
Tương truyền lúc ông sắp sinh, bà mẹ nằm mộng thấy sao Tràng Canh (hay Trường Canh), vì sao này có tên là Thái Bạch nên đặt tên con là Bạch. Lý Bạch suốt thời thơ ấu được mẹ dạy cho chữ Tây Vực, cha dạy cho Kinh Thi, Kinh Thư, đến 10 tuổi đã thông thạo và thích làm thơ.
Gia đình giàu có, nên từ nhỏ Lý Bạch đã tha hồ đi đây đi đó cùng cha. Ông tỏ ra rất thích, chí hướng của ông sau này không phải quan trường, mà là thơ túi rượu bầu, thong dong tiêu sái. Đến năm 10 tuổi gia đình chuyển về huyện Chương Minh, Tứ Xuyên. Tại đây Lý Bạch say mê học kiếm thuật, trong một thời gian ngắn, tài múa kiếm và tài thơ của ông được bộc lộ rõ rệt.
Năm 15 tuổi, ông đã có bài phú ngạo t.ư Mã Tương Như, bài thơ gửi Hàn Kinh Châu, khá nổi tiếng. Lúc 16 tuổi danh tiếng đã nổi khắp Tứ Xuyên, thì ông lại phát chán, bèn lên núi tỉu Thiên Sơn học đạo, bắt đầu cuộc đời ẩn sĩ.
Làm ẩn sĩ trên núi được 2 năm, ông lại hạ sơn, bắt đầu làm hiệp sĩ, đi lùng hết các thắng cảnh ở Hà Bắc, Giang Tây, Trường An... Bạn đồng hành với ông lúc này là Đông Nham Tử, nhưng chỉ đi chung được 1 năm. Đến năm 20 tuổi Lý Bạch đã đi khắp nước Thục, ông lại về Tứ Xuyên với gia đình, chuẩn bị tiền đi đường và tiền mua rượu cho cuộc hành trình sắp tới. Ông đến làm dưới trướng của thứ sử Ích ChâuTô Dĩnh, được ông này khen là thiên tài, "có thể sánh với t.ư Mã Tương Như".
Năm 723, Lý Bạch mặc áo trắng, đeo một bầu rượu lớn, chống kiếm lên đường viễn du. Trong khoảng ba năm, ông đã tham quan hầu hết cảnh đẹp Trung Hoa, như là hồ Động Đình, sông Tương, Kim Lăng, Dương Châu, Ngô Việt, Giang Hạ...Đến năm 726, ông đến Vân Mộngkết duyên cùng cháu gái của Hứa tướng công. Thời gian này tài năng thơ bắt đầu nở rộ. Đến 30 tuổi thì tiếng tăm đã vang đến triều đình. Được mời đi làm quan, nhưng ông không nhận.
Năm Khai Nguyên thứ 23 (735), ông đi chơi ở Thái Nguyên, gặp Quách Tử Nghi đang ở tù, ông xin giúp, Quách liền được thả. Ông lại dẫn vợ rong chơi qua nước Tề, Lỗ, rồi định cư ở Nhiệm Thành. Đến đây Lý Bạch lại được Khổng Sào Phủ, Hàn Chuẩn, Bùi Chính, Đào Cái, Trương Thúc Minh - những ẩn sĩ đương thời - rủ lên núi Tồ Lai thưởng ngoạn, rồi say sưa ở Trúc Khê. Nhóm này được người ta gọi là "Trúc Khê lục dật".
Sau khi ông qua đời, Lý Đăng Dương sưu tầm thơ ông. Theo đó thì ông làm khoảng 20.000 bài, nhưng ông không để tâm cất giữ nên nay chỉ còn khoảng 1.800 bài. Thơ ông viết về mọi đủ mọi đề tài: vịnh cảnh, thưởng hoa, tình bạn, nỗi khổ đau của người dân, nỗi cay đắng của người vợ trẻ xa chồng (chinh phụ, thương phụ), của người cung nữ, nỗi cô đơn và bất lực trước vũ trụ vô cùng vô tận, nỗi cay đắng vì có tài mà không được dùng... Đề tài nào cũng có những bài tuyệt tác.