Nacque a Bonn nel 1770. Il padre Johann era tenore nella cappella di corte; dalla moglie Maria Magdalena Keverich, sposata nel 1767, aveva avuto sette figli, di cui sopravvissero solo Ludwig, Kaspar e Johann.
Il giovane Ludwig, iniziato agli studi musicali dal padre, dimostrò una così singolare attitudine in quest'arte che a sette anni si esibiva già in concerti e tale era il successo da far sorgere nel padre la speranza che si ripetesse il 'miracolo Mozart'. Con questo miraggio - non senza prospettiva di trarne dei vantaggi - il padre intensificò gli studi del giovane Beethoven e lo affidò ai vari maestri in particolare a C. G. Neefe, direttore d'orchestra di corte e del teatro. Neefe fu il primo vero maestro di Beethoven; lo iniziò sia allo studio di J. S. Bach, sia allo stile galante dei figli del grande Kantor e lo guidò nei primi passi della composizione. Da Neefe fu introdotto nella cappella di corte prima come sostituto organista e cembalista, poi - a soli quattordici anni - come violinista nell'orchestra, regolarmente stipendiato. In questi anni Beethoven ebbe modo di conoscere opere musicali italiane, francesi e austriache; contemporaneamente il suo ingresso come insegnante di pianoforte nella famiglia Breuning - che lo accolse affettuosamente e lo protesse - gli diede la possibilità di conoscere, attraverso quotidiane discussioni e letture, le nuove correnti letterarie e filosofiche tedesche: da Klopstock a Herder, da Schiller a Goethe (che incontrò poi a Teplitz), a Kant. Questo clima di apertura culturale condizionò largamente la formazione del giovane musicista. Recatosi a Vienna nel 1787 nella speranza di poter studiare con Mozart, il soggiorno in questa città fu di brevissima durata: richiamato a Bonn per assistere la madre morente, dovette anche fronteggiare la decadenza fisica e morale del padre, ormai in preda all'etilismo. Ludwig, come figlio maggiore, fu dichiarato capo famiglia, con l'obbligo di provvedere al mantenimento e all'educazione dei fratelli.
Nonostante le amarezze e le difficoltà di quegli anni, egli continuò gli studi e nel 1789 segui un corso di filosofia all'Università di Bonn. Nel 1792, protetto da amici influenti, si trasferì a Vienna per studiare con Haydn, ma i rapporti fra il maestro e l'allievo non furono molto felici e Beethoven preferì completare la sua formazione musicale con il contrappuntista Albrechtsberger e con l'operista Salieri. Intanto a Vienna raggiunse presto una grande notorietà sia come esecutore e brillante improvvisatore pianistico sia come compositore, e poté vivere in piena sicurezza economica, grazie anche all'aiuto di generosi protettori. Ma gli anni di tranquillità furono pochi: già nel 1795 infatti cominciarono a manifestarsi i primi sintomi della sordità che, progredendo lenta ma inesorabile, tormentò la vita di Beethoven, portandolo allo sconforto più nero. Così scriveva nell'estate del 1802: "Ero di animo vivace e gioioso, sensibile al piacere della compagnia altrui: ma dovetti allontanarmi dai miei simili per vivere solo... Nono potevo confessare agli altri: 'Non parlate, ma gridate perché sono sordo!'... Non potevo confessare l'insufficienza di quel senso dell'udito che in me, più che in qualunque altro, dovrebbe essere perfetto. Oh, l'umiliazione cocente se qualcuno vicino a me sentiva il suono di un flauto e io non udivo niente!... Per me era la disperazione...".
La grave malattia non gli impedì comunque di continuare a produrre e a credere caparbiamente nei valori positivi della vita. Spirito che affondava le proprie radici nell'Illuminismo, si dimostrò sensibile alle nuove istanze dell'idealismo tedesco e al grido liberatorio e democratico della Rivoluzione francese.
Oltre che per l'ampiezza degl'interessi culturali, Beethoven si distinse dai musicisti che lo avevano preceduto per aver coraggiosamente rivendicato la posizione del libero artista, del tutto autonomo nelle proprie scelte artistiche ed esistenziali.
Negli ultimi anni la sordità del compositore divenne totale: egli comunicava con gli amici solo attraverso i famosi Taccuini di conversazione: sopravvennero altre malattie che lo condussero alla morte nel 1827, a Vienna, a soli 57 anni. A differenza di Mozart grandiosi furono i suoi funerali, ai quali assistettero venti o trentamila persone; i cordoni della bara furono retti da alcuni musicisti, fra i quali Schubert. Il discorso funebre fu scritto dal poeta amico Grillparzer e la frase finale diceva: "Chi verrà dopo di lui non continuerà, dovrà ricominciare, perché questo precursore ha terminato l'opera sua dove sono collocati i limiti dell'arte".