Az ifjú Babits Szekszárdon született 1883. november 26-án nemesi-értelmiségi családban, apja törvényszéki bíró volt. Iskoláit Pécsett és Pesten végezte, a ciszterciek pécsi főgimnáziumában érettségizett 1901-ben. A budapesti egyetem magyar-francia szakára iratkozott be, de a franciát csakhamar a latinnal cserélte fel. Nyelveket, esztétikát, filozófiát tanult, érdeklődött a modern külföldi irodalom iránt, rendkívüli műveltsége kivételesnek számított kortársai körében. Írni még középiskolás korában kezdett, prózával, verssel és műfordítással is kísérletezett.

Egyetemi évei alatt, Négyesy László legendás stílusgyakorlat óráin kötött életre szóló barátságot Juhász Gyulával és Kosztolányi Dezsővel. A diploma megszerzése után Baján, Szegeden, Fogarason tanított, 1911-től Újpesten volt gimnáziumi tanár. 1902-től megjelenő verseire és műfordításaira figyelt fel Ignotus, a Nyugatnak a folyóirat indulása, 1908 óta munkatársa, 1916-tól szerkesztője, majd főszerkesztője volt.

Első verseskötete 1909-ben jelent meg Levelek Iris koszorújából címmel. Erőteljesen hatott rá az antik kultúra, műveit ekkor is, későbbi korszakaiban is formai igényesség jellemezte. Szemléletének konzervatív vonásai főként a kultúra értékeinek őrzésére vonatkoztak. 1911-ben fogott bele legnagyobb műfordítói munkájába, Dante Isteni Színjátékát ültette át magyarra. Jelentős műfordítása még Shakespeare-től A vihar, Baudelaire-től A romlás virágai, Szophoklész Oidipusz királya és az Erato című gyűjtemény.

Az 1910-es évek közepén az egyébként zárkózott költő egyre inkább a társadalmi kérdések felé fordult. A Május huszonhárom Rákospalotán című versében az 1912-es munkástüntetésnek, a vérvörös csütörtöknek állított emléket. 1915-ben egyik verse miatt egy évre felfüggesztették tanári állásából. 1916-ban jelent meg a pacifizmusát leghívebben tükröző Húsvét előtt című verse, egy év múlva Fortissimo című békeverséért istenkáromlás miatt indítottak eljárást ellene. 1916-ban publikálta első regényét, A gólyakalifát, a személyiségmegkettőződés problematikájának modern lélektani feldolgozását.

Lelkesen támogatta az őszirózsás forradalmat, a proletárdiktatúra idején a budapesti tudományegyetemen tanított, ezért később megfosztották tanszékétől, és nyugdíját is megvonták. 1918-as megalakulásakor a Vörösmarty Akadémia alelnöke lett, 1925-től a testület elnöki tisztségét töltötte be.

1921-ben feleségül vette Tanner Ilonát, aki Török Sophie néven ismert költőnő volt, és - mivel saját gyermekük nem született - Sophie öccsének kislányát fogadták örökbe. 1924-ben Esztergom-Előhegyen vettek nyaralót, ettől kezdve Babits ideje nagy részét itt töltötte, a város kulturális életének meghatározó alakja lett. Számos neves művész látogatta meg itt, emléküket a ház úgynevezett autogramfala is őrzi.

A húszas években írta meg jelentős regényeit: 1922-ben a Timár Virgil fiát, 1923-ban a saját újpesti élményeiből táplálkozó Kártyavárat, 1927-ben az önéletrajzi ihletésű Halálfiai című családregényt.

Irodalmi tekintélye egyre nőtt: tagjává választotta a Kisfaludy Társaság, 1927-től a Baumgarten-alapítvány kurátoraként döntő szava volt abban, kik kapják a Baumgarten-díjat. Lapszerkesztőként szívesen adott helyet a népi költők és a fiatalok műveinek, de idegenkedett a szocialistáktól és a nyílt politizálástól. József Attiláról alkotott véleményét is ez befolyásolta: tehetségét ugyan elismerte, de viszonyuk nemzedéki, esztétikai ellentétek miatt megromlott.

A harmincas években született művei közül kiemelkedik az 50 középkori latin himnuszt tartalmazó Amor Sanctus - Szent szeretet című fordításgyűjteménye, amelynek igényes előszavát is ő írta. 1933-as Elza pilóta vagy a tökéletes társadalom című disztópiája (negatív utópiája) humanizmusának, háborúellenességének tükröződése. 1936-ra készült el Az európai irodalom története című átfogó munkája, a páratlan műveltségű író lírai vallomása olvasmányairól, könyvélményeiről, világirodalomról.

1937 áprilisában daganat okozta gégeszűkületet állapítottak meg nála, állapota a műtét után csak átmenetileg javult. A fenyegető háború és súlyosbodó betegsége arra késztette, hogy kilépjen elefántcsonttornyából, és hitet tegyen: az 1940-ben megjelent bibliai témájú, jelképes elbeszélő költeménye, a Jónás könyve emberi és művészi fejlődésének összefoglalása. 1941 márciusában még megtartotta akadémiai székfoglalóját, de ezután szinte teljesen beszédképtelen lett, környezetével beszélgetőfüzetekben kommunikált. 1941. augusztus 3-án a budapesti Siesta-szanatóriumba szállították, ahol a másnapra virradó éjjel meghalt.

Babits költészetében az antik világ képeitől a középkoron át a modern világig jutott el, egyike a legképgazdagabb költőknek. Szépprózája a költői szimbolizmustól a szigorú realizmusig terjed, jelentősek tanulmányai, esszéi, irodalomtörténeti munkái is. Vallásos katolikus volt, vágyott a hitre, amely egyet jelentett nála a humanizmussal.