Saját állítása szerint 1694 februárjában született Párizsban egy nemesember fiaként, a rideg valóság azonban az, hogy egy ötgyerekes, jómódú, művelt polgárcsaládból származott, apja Chatelet közjegyzője volt. Anyját korán elvesztette. Tízévesen a jezsuiták párizsi kollégiumába került, itt tanult 1711-ig. Az iskola elvégzése után úgy határozott, hogy író lesz, ám apja a jogi pályára szánta. Párizsban egy ügyvédi irodában kezdett dolgozni, közben verseket írt, majd apja óhajára Caenben jogot tanult, bár leginkább esszéket és történelmi tanulmányokat írt. 1713-ban Hágába került a frissen kinevezett francia követ titkáraként, ám egy botrányos szerelmi ügy miatt vissza kellett térnie Párizsba.
Szabados szelleme, csípős humora hamar közkedveltté tette az előkelő libertinus körökben, de az orléans-i herceg kigúnyolása miatt száműzték, majd 1717-ben egy évre a Bastille-ba zárták. Itt kezdte írni Oidipusz című tragédiáját, amelyet a Comédie Française vitt színre, s ezzel egy csapásra híressé vált.
Sikerei nyomán a régenstől évjáradékot kapott, kis híján udvari költő lett. A kellemes életnek azonban 1726-ban vége szakadt: összetűzésbe keveredett egy főnemessel, rövid időre börtönbe csukták, majd kitoloncolták. Angliába ment, ahol megragadta az angol liberalizmus, a vallási viták és a tudomány sikerei. 1729-ben hazatérhetett, ezt követően írt drámáival (Eriphyle, Brutus) Shakespeare-t utánozta.
1734-ben jelent meg első jelentős filozófiai munkája, a Filozófiai levelek, amelyben az angliai viszonyokat, a vallási türelmet, a királyi hatalom korlátozását, Newton fizikáját dicsérte. Könyvét betiltották, elégették, ő maga Madame du Chatelet cirey-i kastélyában lelt menedéket, 1749-ig kisebb megszakításokkal itt élt. Ez idő alatt elkészült a Newton filozófiájának alapelemei című munkája, írt néhány tragédiát (Julius Caesar halála, Alzir, Mérope, Mahomet), és anyagot gyűjtött nagy történeti művei, a XIV. Lajos százada és a Tanulmány az erkölcsökről számára. A későbbi II. Frigyes porosz királlyal levelezett, az osztrák örökösödési háború alatt diplomáciai utat tett Berlinbe. Richelieu bíboros és Madame Pompadour kegyeibe fogadta, ennek köszönhetően udvari történetíró és kamarás lett, majd 1746 tavaszán ő lett az első író a Francia Akadémia tagjai között. Ugyanekkor számos ellensége volt az udvarnál, a király sem kedvelte, a katolikus klikk egyenesen gyűlölte.
Amikor 1749-ben meghalt Madame du Chatelet, Voltaire elszigetelődött, s 1750-ben elfogadta Frigyes berlini meghívását. Eleinte jól érezte magát, de Maupertuis, az akadémia elnöke ellen írt pamfletje miatt 1753-ban innen is távoznia kellett. Hazafelé Frankfurtban lefogták, s mivel a király kitiltatta Párizsból, Colmarban, majd Svájcban, a francia határ menti Genfben telepedett le, ahol több házat is vásárolt, egyikben magánszínházat is berendezett.
Emiatt, valamint Rousseau-nak a művet kritizáló levele miatt a két filozófus-író barátsága véget ért, írásban folytatott ádáz küzdelmük szinte halálukig tartott.
A genfi törvények miatt magánszínházát fel kellett számolnia, bosszúból felbujtotta d'Alembert-t, hogy a készülő Enciklopédia Genf szócikkébe e tilalomról is írjon, a város azonban nem nézte ezt jó szemmel, s innen is távoznia kellett.
1758-ban a Genftől négymérföldnyire fekvő Ferney-ben vett kastélyt és birtokot, ahol valóságos udvart tartott: vendégül látta Európa legkiválóbb elméit, színháztermet építtetett, korszerűsítette a mezőgazdasági munkát, jobbágyait taníttatta. Kiterjedt levelezést folytatott, írt tragédiákat és költői műveket, pamfleteket és röpiratokat, cikkeivel támogatta az Enciklopédiát. Fő témája a politika és gazdaság mellett az egyház volt.
1759-ben publikálta legjelentősebb regényét Candide vagy Az optimizmus címmel, amely műfaját tekintve a próbatételes kalandregény és a tézisregény ötvözete, rendkívül szórakoztató, szellemes köntösben.
1764-ben megírta a Filozófiai ábécét, amely tulajdonképpen az író egyszemélyes enciklopédiája, tömören és közérthetően fejti ki a felvilágosodás nézeteit.
1778-ban Irene című darabjának próbáira Párizsba utazott, ahol rajongva fogadták, de május 30-án belehalt az ünneplés okozta izgalmakba. A párizsi érsek megtagadta temetését, mert nem gyónt meg, így a selleires-i plébános temette el titokban. 1791-ben a Nemzetgyűlés rendelete értelmében a Panthéonba szállították tetemét. Innen azonban 1814 májusában fanatikus fiatalok egy csoportja elrabolta, majd elégette csontjait egy szeméttelepen, bár egyes források ezt cáfolják.
Voltaire igazán impozáns életművet hagyott maga után, csaknem száz kötete, 15 ezer levele maradt fenn. Munkássága óriási szerepet játszott a rendi társadalom, az egyház elleni küzdelemben, a forradalom előkészítésében. Ő „egy egész század és egész Európa számára nemcsak az író par excellence, hanem annál is sokkal több, az ész, a haladás, a tudomány s a jövő megtestesítője” – írta róla Szerb Antal.
