Egy tanító és egy cselédlány tizenkettedik gyermekeként született Bécsben. A családi zenélések során ő brácsázott, s már gyerekkorában komponált. Első zeneóráit apjától vette, majd a bécsi Lichtenthal plébániatemplomának kántorától az összhangzattan mellett orgonálni, énekelni és hegedülni tanult.
A bécsi udvari énekkarban tanára volt az olasz Antonio Salieri (Mozart nagy vetélytársa), aki azt mondta róla: mindent tud, amit a zenéről tudni lehet. Schubert 1813-ban – hogy elkerülje a napóleoni háborúk alatt a katonai szolgálatot – a tanítóképzőbe iratkozott be. Ekkor már ontotta a szerzeményeket, első művét 13 évesen komponálta, húszéves korára öt kvartettet és három misét, három szimfóniát, egy teljes operát és 350 dalt írt, a Goethe versére született Margit a rokkánál teremtette meg a német Lied, a dal műfaját.
Hiába voltak azonban igen gazdag és befolyásos ismerősei, hiába nőtt hírneve, összeférhetetlen természete, megbízhatatlansága és megbízhatatlan természete miatt sehol sem kapott állást huzamosabb ideig, anyagi helyzete nyomorúságos maradt. A tanítóskodással felhagyva egy nyárra zenetanár lett Esterházy János gróf lányai mellett a felvidéki, Garam menti Zselízen. Bejárta Felső-Ausztriát és Stájerországot, Bécsbe visszatérve egy félreértés miatt letartóztatták, de később szabadon engedték. Jövedelme főként szalonokban való fellépéseiből származott, kevés kiadott művéből – lévén rossz üzletember – alig látott pénzt, s mivel kerülte a társasági érintkezést, kapcsolatokat sem tudott kiépíteni.
1819-ben szerezte Pisztrángötös című népszerű művét.
Első, nyomtatásban megjelent kompozíciója a Goethe-versre írt Erlkönig (Rémkirály) volt 1821-ben. Schubert nappal dolgozott, este ivott, s mert a bécsi szokással ellentétben nem hígította a bort, sokszor elázva vitték haza, egy bordélyházban vérbajt is összeszedett. Nyomorúsága mélypontján, depressziós állapotban kezdte komponálni Befejezetlen szimfóniáját, sorra születtek operái, szimfóniái, vonósnégyesei, de a bécsi színházaknak egyik sem kellett.
1824-ben ismét egy nyarat töltött Zselízen, ahol Esterházy Karolina iránt érzett reménytelen szerelme inspirálta műveit. A városi múzeumban, amely az egykor a zeneszerzőnek szállást nyújtó Baglyos házban működik, emlékszobát rendeztek be, az épület előtt mellszobra látható. Schubert ezenkívül még egyszer járt Magyarországon, 1818-ban ugyancsak az Esterházy család meghívására érkezett Pócsmegyerre, itt az egykori tiszttartó házon helyezték el emléktábláját. A Divertissiment a la hongroise című műve a magyarokhoz kötődik.
1826-ban a barátai állást kerestek számára, de megint nem ő lett a bécsi udvar alkarnagya, az ebben az időszakban írt Téli utazás című dalciklusából olyan keserűség és kétségbeesés árad, amely még optimista barátait is mélabúba ejtette. Első és egyben utolsó nyilvános hangversenyét halála évében, 1828-ban rendezték, de még ebben is balszerencséje volt: a közönség figyelme a hegedűn játszó Paganini felé fordult, az ő zenéjéről szinte semmit sem írtak a kritikákban. Még volt annyi ereje, hogy betegen meglátogassa Haydn sírját Kismartonban, néhány héttel később ismét ágynak esett. Egy hónap betegeskedés után, 1828. november 19-én, 31 évesen hunyt el, kérésére Beethoven közelében temették el, ma a bécsi központi temetőben, Brahms és Strauss sírja közelében nyugszik.
Az első nagy romantikus zeneszerző életében nem ismerték fel művészetének igazi jelentőségét, népszerűvé az utókor tette.
A közönség nagy részében ma is annak az érzelmes, ábrándos Schubertnek a hamis képe él, amilyennek a dallamaiból összeállított, édeskés Három a kislány című operett lefestette. Kamaraműveket és hat misét is írt, az Asz-dúrhoz, az utolsó előttihez 25 évesen kezdett hozzá, és három évre volt szüksége, hogy befejezze (arról azonban, hogy életében bemutatták-e, nincsenek megbízható források), a sorban az utolsó az Esz-dúr mise.
Szimfóniái közül az ötödik az egyetlen, amelyet még életében nyilvánosan bemutattak. Az alig húszéves zeneszerző ebben a bécsi klasszika mestereihez nyúlt vissza, a zenetörténészek főleg Mozart hatását hangsúlyozzák benne. Nem sokkal halála előtt íródott VII. szimfóniájával búcsút mondott a klasszikus szimfóniának, és megelőlegezte a romantikus szimfóniák világát. Ezt érezte meg Schumann is, amikor a zeneművel kapcsolatban a „mennyei hosszúságot” emlegette. 1821-ben keletkezett és félbemaradt D-dúr (D. 708A) szimfóniáját, amely hat befejezetlen szimfóniáinak egyike, egy brit zeneszerző és Schubert-szakértő öt hónapos munka után épp tíz éve fejezte be. A mű 2012 tavaszán csendült fel először élőben a BBC Radio műsorában.
A Bécs Lichtental kerületében álló templomot, ahol születése után egy nappal megkeresztelték, róla nevezték el. 1989-ben nevével Grazban nemzetközi zenei versenyt alapítottak. A Téli utazás című dalciklust az utóbbi években többször is feldolgozták – a Mundruczó Kornél rendezésében kkészült, Proton Színházbeli előadás a színház, a film és a koncert elemeit vegyíti, legutóbb az Örkény Színház mutatta be zenés monológ formájában.
