1838. október 25-én született Párizsban egy zenekedvelő fodrász és egy zongoratanárnő gyermekeként Alexandre César Léopold Bizet néven, a keresztségben kapta a Georges nevet. Előbb tudott kottát olvasni, mint betűt, első zongoraóráit édesanyjától vette, és kilencévesen már a párizsi konzervatórium hallgatója volt, fél év múlva megnyerte a szolfézsversenyt. Tanárai közül Charles Gounod és Jacques Halévy gyakorolta rá a legnagyobb hatást, előbbiről később azt mondta, hogy ő jelentette számára művészi élete kezdetét. A konzervatóriumban megismerkedett Gounod másik tanítványával, Camille Saint-Saëns-nal is, akivel életre szóló barátságot kötött.
1857-ben egyik kantátájával hároméves tanulmányutat nyert Rómába, rövid életében ez volt az egyetlen hosszabb időszak, amelyet Párizson kívül töltött. Rómában nem sokat alkotott, csak négy műve maradt fenn, a Don Procopio című operát 1906-ban mutatták be.
Hazatérve elutasította a konzervatórium tanári ajánlatát, hogy teljesen a komponálásnak szentelhesse magát. Egzotikus témájú operái azonban – az indiai környezetben játszódó Gyöngyhalászok, a Walter Scott regénye alapján íródott, Skóciába helyezett A szép perthi lány – nem keltettek különösebb visszhangot, utóbbi alig 18 előadást ért meg. A csalódott Bizet visszavonult apja Párizs határában fekvő kis birtokára, itt barátkozott össze szomszédasszonyával, Céleste Mogadorral, aki mögött küzdelmes múlt állt:
Bizet ekkor még a monumentális, soha be nem mutatott és be sem fejezett, Rettegett Ivánról szóló operáján dolgozott. A konzervatív közönség a zenekari darabjait kedvezően fogadta, de operái sorra megbuktak, így járt az egyiptomi helyszínű Dzsamilé és az Alphonse Daudet Az arles-i lány című regényéhez írt kísérőzenéje is. Utóbbi műve később szvitté átdolgozva már sikert aratott, és a halálos beteg Bizet még a francia Becsületrendet is megkapta érte. A kitüntetésre felterjesztő barátai azt nem mondták el neki, hogy a döntést hozó miniszter abban a hiszemben írta alá az okmányt, hogy Az arles-i lány szerzője a regényíró Daudet, mert Bizet nevét soha nem hallotta.
a szakmai kudarcokat magánéletiek tetézték: az egykori tanára, az operaszerző Halévy lányával kötött házassága boldogtalannak bizonyult, meg kellett élnie a francia vereséget 1870-ben a poroszok ellen, és egészsége is megromlott. Annyi ereje még volt, hogy elérje a verista operák ősének is nevezett Carmen bemutatását, holott nem kis ellenállást kellett leküzdenie: a Prosper Mérimée novelláján alapuló nyers szövegkönyv, a szexuális vágy, a laza erkölcsök és a brutális gyilkosság kendőzetlen ábrázolása ellen még az énekesek is tiltakoztak. Bizet jól nevelt előkelőségek és hősök helyett csempészeket, cigányokat és közkatonákat szerepeltetett, a sevillai cigány lány tragikus szerelmi története volt az első való életből merített opera. A Carmen 1875. március 3-i bemutatóján a legjelentősebb kortárs francia zeneszerzők is a nézőtéren foglaltak helyet, mint Gounod, Massenet, Delibes, Offenbach.
A komponistával három hónappal később, 1875. június 3-án, 36 évesen végzett ízületi bántalmakból eredő szívbaja. Hamvai a párizsi Père-Lachaise temetőben nyugszanak.
A Carmen Párizsban egy év után lekerült a műsorról, de a német nyelvű bécsi bemutató még abban az évben hatalmas sikert aratott, mások mellett Richard Wagner és Brahms is lelkesedett érte. Budapesten már 1876-ban színre vitték, de Párizsban újra csak 1883-ban – már világsikerként – csendült fel a torreádordal. Az egyik legnépszerűbb és legtöbbet játszott opera sikerének magyarázata, hogy zenéje a francia opera értékes hagyományait és Bizet olaszországi tanulmányútjának hatásait ötvözi, tele van lírai és drámai mozzanatokkal. A komponistát egy időben Wagner-utánzással vádolták, mert már a Carmen előjátékában felcsendül és a tragikus végkifejletig különböző formákban ismételten vissza-visszatér a sorsmotívum. A Carmen az idők során számtalan feldolgozást élt meg a filmvásznon is, az 1954-ben készült Carmen Jones például a cselekményt a második világháború idejére, amerikai feketék közé helyezte át – a főszereplő Dorothy Dandridge lett az első afroamerikai színésznő, akit főszerepért Oscar-díjra jelöltek.
