Avicenne, de son nom complet Abu 'Ali al-Husayn Ibn Abd Allah Ibn Sina, est né au mois d’août 980 à Khormeytan (ou Afshéna, le "pays du soleil"), près de Boukhara, à l'est de la Perse (Transoxiane, l'actuel Ouzbékistan). Son père était musulman chiite ismaélien. Avicenne se serait plus tard converti au chiisme duodécimain. Il semble qu'il fut précoce dans son intérêt pour les sciences naturelles et la médecine, qu'à 14 ans, il étudie seul. Avicenne fut envoyé durant sa petite enfance étudier le calcul chez un marchand, al-Natili. Ayant une bonne mémoire, le jeune garçon finit par surpasser son maître en calcul et en mathématiques. Il retient de mémoire l'intégralité du Coran. Il étudia à Boukhara, s'intéressant à toutes les sciences, et surtout à la médecine. Il est influencé par un traité d'al-Farabi, qui lui permet de surmonter les difficultés qu'il rencontre dans l'étude de la Métaphysique d’Aristote. Cette précocité dans les études se double d'une précocité dans la carrière : à 16 ans déjà, il dirigeait des médecins célèbres.
Tout alors s'enchaîne : ayant guéri le prince samanide de Boukhara, Nuh ibn Mansûr, d’une grave maladie, il est autorisé à consulter la vaste bibliothèque du palais. Son appétit de connaissance aidant, il aurait possédé à 18 ans toutes les sciences connues. Après la mort du prince et celle de son père, qui le contraignent à gagner sa vie, commence sa vie itinérante. Il voyage d'abord dans le Khârezm, principauté qui fut indépendante (de 994 à 1231) au sud de la mer d'Aral, sur les deux rives du Djihoun (Amou-daria), entre Boukhara et la mer Caspienne. À Djouzdjan, un puissant protecteur, Abu Muhammed Chirâzi, lui permet de donner des cours publics. Il commence à composer son œuvre majeure, le Qanûn (ou Canon) de médecine.
Il passe ensuite par le Khorassan, actuel nord-est de l'Iran, puis Rayy (alors Rhagès, proche de l’actuel Téhéran), enfin à Hamadan (à l'ouest de l'Iran moderne) où l'émir bouyide Shams o-dowleh le choisit comme ministre (vizir). Il s'impose alors un programme de travail harassant: le jour, il se consacre à la chose publique, la nuit à la science. En plus de vivre deux carrières, il travaille doublement : il mène de front la composition du Shifa et celle du Canon médical ; la tâche est alors si écrasante qu'il doit se faire aider : deux disciples se partagent la relecture des feuillets des deux ouvrages, dont le fidèle Al-Juzjani, secrétaire et biographe.
En 1021, la mort du prince Shams o-dowleh, et le début du règne de son fils Sama o-dowleh, cristallisent les ambitions et les rancœurs : victime d'intrigues politiques, Avicenne connaît la prison. Déguisé en derviche, il réussit à s'évader, et s'enfuit à Ispahan, auprès de l'émir kakouyide `Ala o-dowleh. Ces bouleversements n'entament pas sa boulimie de travail.
Il jouissait d'une telle réputation que plusieurs princes de l'Asie l'appelèrent à leur cour : le roi de Perse l'employa à la fois comme vizir et comme médecin. Il cultiva aussi avec succès la philosophie, et fut l'un des premiers à étudier et à faire connaître Aristote. Il composa d'après ce philosophe des traités de logique et de métaphysique, où il se montre souvent penseur original.
Lors d'une expédition, dont il faisait partie, de l'émir `Ala o-dowleh contre Hamadan, Avicenne est frappé par une crise intestinale grave, dont il souffrait depuis longtemps, et contractée, dit-on, à la suite d'excès de travail et de plaisir. Avicenne tenta de se soigner de lui-même, mais son remède lui fut fatal. Il mourut à l’âge, toujours précoce, de cinquante-sept ans au mois d'août 1037 (428 de l’hégire) après avoir mené une vie fort agitée et pleine de vicissitudes, épuisé par l'excès de travail.
La religion de la mère d'Avicenne n'est connue que par des sources secondaires. Si l'on peut supposer en première approche qu'elle est musulmane, certaines sources indiquent qu'elle était juive : c'est le cas notamment du roman Avicenne de Gilbert Sinoué. Cependant une autre source indiquerait que le sultan Mahmûd de Ghaznî aurait répandu cette information afin de « calomnier » le philosophe.