Když mu bylo deset let, odstěhoval se s matkou do jamajského hlavního města Kingston – konkrétně do ghetta zvaného Trench Town. Pravidla, podle nichž se obyvatelé ghetta řídili, vyžadovala, aby rodina nevlastnila žádný majetek. Všechno patřilo všem, ať už šlo o hrnce na vaření, marihuanu nebo střechu nad hlavou.

V šestnácti letech začal Bob Marley profesionálně zpívat. O rok později už společně se svými dvěma kamarády Bunny Wailerem (alias Bunnym Livingstonem) a Peterem Toshem (alias Peterem McIntoshem) nahrával ve studiu Leslieho Konga svůj první singl Judge not. Trojice muzikantů zpočátku vystupovala pod názvem Teenagers, později se přejmenovala na Wailin' Rudeboys a poté na Wailers.

V roce 1965 Wailers podepsali nahrávací smlouvu s vydavatelstvím Island, u něhož vydali několik dalších singlů. V roce 1966 se Bob Marley oženil s Ritou Andersonovou a společně odjeli do Spojených států, kde ale mladý umělec nevydržel bydlet ani jeden rok. Poté, co se vrátil do své milované vlasti, založil vlastní vydavatelství, které nazval Wailin' Soul. O tři roky později se změnil život Marleyho i celé jeho skupiny – všichni totiž přijali rastafariánskou víru. Wailers sice ve své umělecké činnosti pokračovali, avšak jejich písně se nesly v rytmu reggae.

V roce 1974 skupinu opustil Peter Tosh i Bunny Livingstone a Bob Marley byl nucen najít nové muzikanty, s nimiž by vystupoval. Vznikla tak hudební formace Bob Marley & Wailers. Součástí uskupení se stala i jeho manželka Rita, která ve skupině vystupovala jako zpěvačka. S novou hudební formací okamžitě vydal album nazvané Natty Dread, které mu zajistilo celosvětovou slávu.

Když se v roce 1978 zranil při fotbalu, lékaři u něj zjistili zhoubné rakovinné bujení – patrně po otci zdědil predispozice k rakovině kůže, která je jinak u lidí černé pleti velice výjimečná. Lékaři ho povzbuzovali k tomu, aby podstoupil chirurgický zákrok. Bob Marley ale léčbu odmítl, jelikož jeho rastafariánská víra neuznávala jakékoli zásahy do lidského těla. Aniž by bral ohledy na svůj neustále se horšící zdravotní stav, vyrážel na další a další koncertní turné - například v New Yorku vyprodal obrovskou Madison Square Garden. Poslední vystoupení Boba Marleyho se odehrálo 23. září 1980 v Pittsburghu v rámci Uprising tour. Poslední píseň dozpíval s vypětím sil. Když se konečně rozhodl s nemocí bojovat a podstoupil radikální chemoterapii, při níž přišel o osm let nestříhané dredy, bylo už příliš pozdě. Při kondičním běhu v newyorském Central Parku v roce 1980 zkolaboval. Rakovina se rozšířila do jeho mozku, jater i plic.

Zemřel 11. května roku 1981 v nemocnici v Miami na Floridě. Jeho poslední slova patřila jeho synovi Ziggymu a zněla: „Za peníze život nekoupíš.“ Ostatky umělce, který proslul jako spoluzakladatel a významný představitel reggae hudby, jsou uloženy v jeho rodném městečku. Byl pochován spolu se svou kytarou Gibson Les Paul, fotbalovým míčem, marihuanovým pukem, prstenem, který mu dal etiopský princ Asfa Wossen a biblí.