早年生活
柳宗元的祖籍是河东郡（河东柳氏与河东薛氏、河东裴氏并称“河东三著姓”），祖上世代为官（七世祖柳庆为北魏侍中，封济阴公。柳宗元的堂高伯祖柳奭曾为宰相，曾祖父柳从裕、祖父柳察躬都做过县令）。其父柳镇曾任侍御史等职。柳宗元的母亲卢氏属范阳卢氏，祖上世代为官。柳宗元只有两个妹妹。
773年，柳宗元出生于京城长安。四岁时，母亲卢氏和他住在京西庄园里，母亲的启蒙教育使柳宗元对知识产生了强烈的兴趣。柳宗元的幼年在长安度过，因此对朝廷的腐败无能、社会的危机与动荡有所见闻和感受。（九岁时遭遇建中之乱，建中四年，柳宗元为避战乱来到父亲的任所夏口。年仅12岁的柳宗元在这时也亲历了藩镇割据的战火）
公元785年（贞元元年），柳镇到江西做官。柳宗元随父亲宦游，直接接触到社会，增长了见识。他参与社交，结友纳朋，并受到人们的重视。不久，他回到了长安。 父亲柳镇长期任职于府、县，对现实社会情况有所了解，并养成了积极用世的态度和刚直不阿的品德。能诗善文的父亲和信佛的母亲为他后来“统合儒佛”思想的形成奠定了基础。
少年成才
792年，柳宗元被选为乡贡，得以参加进士科考试。
793年，21岁的柳宗元进士及第，名声大振。不久，柳宗元的父亲柳镇去世，柳宗元在家守丧。
796年，柳宗元被安排到秘书省任校书郎。
798年，26岁的柳宗元参加了博学宏词科考试，并中榜，授集贤殿书院正字（官阶从九品上）。
801年，柳宗元被任命为蓝田尉（正六品）。
803年十月，柳宗元被调回长安，任监察御史里行。从此与官场上层人物交游更广泛，对政治的黑暗腐败有了更深入的了解，逐渐萌发了要求改革的愿望，成为王叔文革新派的重要人物。
革新期间
805年（贞元二十一年）1月26日，唐德宗驾崩，皇太子李诵继位，改元永贞，即顺宗。顺宗即位后，重用王伾、王叔文等人。柳宗元由于与王叔文等政见相同，也被提拔为礼部员外郎，掌管礼仪、享祭和贡举。（此时，在王叔文周围还有许多相同政见的政治人物，包括韩泰、韩晔、刘禹锡、陈谏、凌准、程异、陆质、吕温、李景俭、房启等人，他们形成了一个政治集团）。 王叔文等掌管朝政后，积极推行革新，采取了一系列的改革措施，史称永贞革新。 （主要采取的革新措施有，抑制藩镇势力，加强中央的权力；废除宫市，罢黜雕坊、鹘坊、鹞坊、狗坊、鹰坊的宦官（称为五坊小儿）；贬斥贪官污吏；整顿税收，废除地方官吏和地方盐铁使的额外进奉，并试图收回在宦官和藩镇手中的兵权。）随着顺宗的病情加重，以俱文珍为首的宦官集团，朝臣联合外藩联合反对改革派向朝廷施加压力，要其引退。
805年（永贞元年）4月，宦官俱文珍、刘光琦、薛盈珍等立广陵郡王李淳为太子，改名李纯。5月，王叔文被削翰林学士一职。7月，宦官，大臣请太子监国。同月，王叔文因母丧回家守丧。八月五日，顺宗被迫禅让帝位给太子李纯，史称“永贞内禅”。李纯即位，即宪宗。宪宗一即位就打击以王叔文和王伾为首的政治集团。8月6日，贬王叔文为渝州司户，王伾为开州司马，王伾到任不久后病死，王叔文不久也被赐死。永贞革新宣告失败，前后共180多天。
左迁永柳
永贞革新失败后，9月，柳宗元被贬为邵州刺史，11月，在赴任途中，柳宗元被加贬为永州司马。 （王叔文政治集团的其他人也被贬为远州的司马，后称“二王八司马”。）到职后的柳宗元暂居在龙兴寺。经过半年，柳宗元的母亲因病去世。
815年，柳宗元离开永州，生活在永州的10年中，柳宗元在哲学、政治、历史、文学等方面进行钻研，并游历永州山水，结交当地士子和闲人，他写下《永州八记》（《柳河东全集》的540多篇诗文中有317篇创作于永州）。
815年（元和十年）1月， 柳宗元接到诏书，要他立即回京。2月，经过一个多月的跋涉，柳宗元回到了长安。在长安，柳宗元没有受到重用，由于武元衡等人的仇视，不同意重新启用。3月14日，柳宗元被改贬为柳州刺史。 3月底，柳宗元从长安出发，赴柳州，六月二七日抵达。
819年（元和十四年），宪宗实行大赦，宪宗在裴度的说服下，敕召柳宗元回京。十一月初八，柳宗元在柳州因病去世。享年47岁。
1158年（绍兴二十八年），宋高宗加封柳宗元为文惠昭灵侯。