Fue el primer hijo de Fermo Merisi y su segunda esposa, Lucia Aratori. De niño, Caravaggio era conocido como Michelangelo Merisi, en referencia a su nacimiento en la festividad del Arcángel San Miguel (29 de septiembre). El artista creció entre el tranquilo pueblo agrícola de Caravaggio, en Lombardía, y la bulliciosa ciudad de Milán, donde su padre, maestro cantero, dirigía su taller (era un artesano cualificado, o mastro, lo que le daba derecho a emplear aprendices).
Aunque de baja condición social, la familia de Caravaggio tenía vínculos con la nobleza milanesa. El abuelo materno de Caravaggio, Giovan Giacomo Aratori, era agrimensor, recaudador de rentas y testigo legal de la poderosa dinastía Sforza. La hija de Aratori (tía de Caravaggio) había ejercido de nodriza de los hijos de su familia, en particular del marqués Francesco I Sforza di Caravaggio y su esposa, Costanza Colonna (habían sido testigos de la boda de los padres de Caravaggio en 1571). Costanza se convertiría más tarde en un gran apoyo para el artista durante sus diversas huidas de la justicia, aunque parece que nunca adquirió personalmente ninguno de sus cuadros.
En agosto de 1576, cuando Caravaggio tenía cinco años, Milán sufrió un brote de peste bubónica. Mientras el artista y su familia se retiraban al campo, en octubre de 1577 su padre, sus abuelos paternos y su tío habían sucumbido a la viruela. El historiador del arte Andrew Graham-Dixon escribe: "A los seis años, Caravaggio había perdido a casi todos los varones [adultos] de su familia a causa de la peste. Su temperamento revoltoso y fogoso y su profundo sentimiento de abandono bien pueden tener su origen en aquellos traumáticos acontecimientos de su primera infancia."
Los documentos demuestran que, en abril de 1584, Caravaggio, de doce años de edad, comenzó un aprendizaje con el maestro milanés de frescos Simone Peterzano. A pesar de sus escasas aptitudes para la pintura al fresco, Caravaggio utilizó su tiempo libre para dominar el arte de la esgrima y se convirtió en un consumado duelista. En 1592, Caravaggio había perdido también a su madre y a su hermano menor. Las tierras de la familia se dividieron entre los hermanos restantes y Caravaggio abandonó definitivamente su ciudad natal para trasladarse a Milán, donde se mantuvo gracias a la pintura de retratos.
Es probable que Caravaggio emprendiera su carrera artística con conocimientos de los pintores renacentistas. El historiador del arte David M. Stone señala que la obra de Caravaggio revela la influencia de numerosos maestros italianos, como Savoldo, Moretto, Lotto, Palma Vecchi, Tiziano, Giorgione y Leonardo da Vinci. Es casi seguro que recibió algún tipo de educación clásica a través de su aprendizaje previo con Peterzano y que conocía textos clave de su época. Como ha demostrado la historiadora del arte Sharon Gregory, es muy probable que Caravaggio estudiara la obra de Giorgio Vasari de 1550, Vidas de los más excelentes pintores, escultores y arquitectos, desde Cimabue hasta nuestros días, y que utilizara el texto fuente de Vasari para algunas de sus pinturas.
A pesar de su formación formal, muchos de los rasgos que distinguirían el arte de Caravaggio fueron moldeados por el enérgico ambiente milanés en el que pasó estos primeros años. Como nos cuenta Graham-Dixon, la ciudad había caído bajo la influencia de un incendiario de la Contrarreforma, el arzobispo Carlos Borromeo (más tarde San Borromeo). Borromeo, defensor acérrimo de los pobres, "tenía un gusto por el arte religioso sencillo y robusto", y "tenía poco tiempo para el arte sofisticado e intelectualmente abstruso del Alto Renacimiento o manierista".
El primer biógrafo de Caravaggio, Giulio Mancini, hace referencia a documentos legales de finales de la década de 1580 y principios de la de 1590 que demuestran que el artista había vendido sus pequeñas parcelas de tierra heredadas y abandonado Milán (para no volver jamás) poco después, en 1592. Roma, que estaba experimentando un renacimiento religioso bajo el papa Clemente VIII (y con muchas iglesias necesitadas de decoración), se había convertido en destino de muchos artistas, pero las razones precisas de la marcha de Caravaggio eran probablemente más urgentes. Mancini anota en el margen de su manuscrito original (escrito entre 1617-21 pero inédito hasta 1956), que el artista se vio implicado, quizá indirectamente, en un episodio violento que se saldó con la muerte de un policía local.
En Roma, Caravaggio se aloja con el pintor siciliano Lorenzo Siciliano. Después se alojó brevemente con un sacerdote llamado Pandolfo Pucci (de quien se quejaba amargamente de que sólo le daba de comer ensalada), antes de entrar en el estudio de un pintor sienés algo intrascendente llamado Antiveduto Grammatica. El historiador del arte E. H. Gombrich afirma que, a su llegada a Roma, Caravaggio "cayó rápidamente bajo el hechizo de las obras de Rafael, a quien admiraba enormemente" y se propuso en adelante "recuperar algo de su simplicidad y belleza en lugar de contradecirlas deliberadamente, como habían hecho los manieristas".
Caravaggio pasó varios meses como ayudante del artista Giuseppe Cesari (también conocido como Cavaliere d'Arpino). Cesari era un pintor de frescos más apreciado, y al principio Caravaggio se limitó a pintar cenefas decorativas con flores y frutas. A pesar de su inquietud, Caravaggio desarrolló un fino ojo para el detalle y un afecto por los matices de las pinturas de naturalezas muertas (como es evidente en la precisa ejecución de frutas y flora en obras posteriores). Sin embargo, Caravaggio ansiaba pintar figuras humanas, y realizó dos obras importantes bajo la tutela de Cesari: Muchacho con cesta de fruta y Autorretrato de Baco (también llamado Baco enfermo) (ambas de 1593-94).
Tras su ayudantía con Cesari, que terminó de forma poco feliz después de menos de un año (su relación no se vio favorecida por un oscuro incidente en el que el caballo de Cesari le propinó una patada que obligó a Caravaggio a ser hospitalizado), Caravaggio se alojó en casa del sacerdote monseñor Fatin Petrigiani. Por aquel entonces, se sabe que también entabló amistad con Próspero Orsi, pintor de grotescos (un fenómeno artístico del siglo XVI que, a diferencia de la belleza y el equilibrio natural asociados al arte renacentista, desplazó la atención hacia lo deforme, lo desproporcionado y lo extraño/grotesco). Caravaggio se inspiró en esta época para pintar una serie de autorretratos, aunque la mayoría, con la notable excepción de Muchacho mordido por un lagarto (1593-94), una vívida parábola sobre los peligros de las actividades carnales, se dan ahora por perdidos.
Para entonces, Caravaggio se acercaba a los vendedores de cuadros, uno de los cuales se llamaba Costantino Spata. El marchante sabía que el cardenal Francesco Maria del Monte, aficionado a la música y al arte, pasaba regularmente por su tienda. Con el objetivo concreto de captar la atención de Del Monte, Caravaggio pintó dos cuadros con escenas de la vida cotidiana, Los tahúres (1594) y La gitana adivina (1594), que Spata expuso en su escaparate. El cardenal mordió el anzuelo y compró ambos cuadros.
Del Monte acogió a Caravaggio bajo su protección, le dio alojamiento y le presentó a su círculo de amigos y contactos. Caravaggio recibió encargos de Del Monte, como Los músicos (1595-96) , y de otros miembros de su círculo romano. Pero del Monte era también embajador de la poderosa familia florentina de los Médicis. A través de del Monte, Caravaggio pintó para los Medici las que hoy se consideran dos de sus obras más emblemáticas: Baco (1596) y Cabeza de Medusa (1597). Para la primera, Caravaggio empleó a su amigo, el pintor siciliano Mario Minniti, que había posado para Caravaggio en varias de sus primeras obras. Baco tendió un puente entre lo "sagrado y lo profano", ya que se le ha interpretado simultáneamente como un prostituto y también como una adumbración de Cristo Salvador. Inusualmente, Medusa se pintó sobre un lienzo circular, tensado sobre un soporte de madera convexa. El objetivo era imitar la forma del escudo de Perseo que, según cuenta el mito, reflejaba la imagen de Medusa sobre sí misma. También hacía referencia a la práctica común de dibujar a Medusa en los escudos cuando se entraba en batalla para significar la victoria contra todo pronóstico.
Caravaggio entabló una estrecha amistad con la comunidad de prostitutas y cortesanas de Roma. Una de ellas era Fillide Melandroni. Ella le sirvió de modelo en varios cuadros de esta época, como Marta y María Magdalena (1598), Santa Catalina de Alejandría (1598) y Judit decapitando a Holofernes (1598-99). Este último cuadro causó una fuerte impresión en otros artistas, en particular en la pintora barroca del siglo XVII Artemisia Gentileschi, que creó varias imágenes sobre el mismo tema. Sin embargo, las pinturas religiosas de Caravaggio recibieron críticas muy dispares. Con su preferencia por el estilo verista (una técnica realista tomada del retrato romano que se utilizaba a menudo para destacar la experiencia y sabiduría de los personajes maduros y distinguidos) y su tendencia a situar a las figuras sagradas en interiores oscuros y modernos (siglo XVII), enfureció a muchos ancianos de la Iglesia. De hecho, varias obras de Caravaggio fueron rechazadas por las instituciones que las encargaban por indecencia.
En 1599, el cardenal del Monte ayudó a Caravaggio a conseguir sus primeras grandes obras públicas. Le encargó la decoración de la capilla Contarelli de la iglesia de San Luis de los Franceses con tres escenas de la vida de San Mateo. Mateo (un retablo sobre el tema de Mateo y el ángel, que representaba a Mateo como un campesino desaliñado, disgustó a los ancianos de la iglesia y fue sustituido más tarde por una imagen del apóstol bajo una luz más digna), y un encargo para pintar las paredes laterales de la capilla Cerasi de Santa Maria del Popolo con La conversión de San Pablo (1600) y La crucifixión de San Pedro (1601). Paralelamente al encargo de la Capilla Cerasi, Caravaggio comenzó a trabajar seriamente en su monumental y posiblemente más venerada obra maestra romana, El Entierro de Cristo (1601-03) para la iglesia de Santa María en Vallicella, Roma.
Con estos encargos públicos, Caravaggio había introducido un nuevo nivel de naturalismo en el arte religioso y, al menos en este aspecto, se alineaba con el edicto (emitido en la década de 1550) del Concilio de Trento, que había exigido una nueva forma de arte de la Contrarreforma que pudiera relacionarse con la vida cotidiana de la gente corriente. De hecho, sus obras públicas contribuyeron a que Caravaggio se ganara la reputación de ser el artista más apasionante que trabajaba en Roma (aunque algunos de los miembros más conservadores de la jerarquía vaticana tacharan su arte de "burdo" y "blasfemo").
Caravaggio había abandonado la casa de del Monte (aunque permaneció bajo su protección cuando se enfrentó al acoso de la ley) en 1601, fijando una nueva residencia con la poderosa familia Mattei. Vivió en el palacio del cardenal Girolamo Mattei, para quien pintó varios cuadros, entre ellos La cena de Emaús (1601) y El prendimiento de Cristo (1602) (en el que se pintó a sí mismo como testigo). En esa misma época pintó el que quizá se convertiría en su lienzo más famoso (del que se hicieron al menos veintidós copias en el siglo XVII), La incredulidad de Santo Tomás (o Tomás el Dudoso, como se le conoce) (1601-02).
A principios de 1604, comenzó a trabajar en el gran retablo La Virgen de Loreto (o Virgen Peregrina) para la capilla Cavalletti de la iglesia de Sant'Agostino de Roma. El proyecto se terminó, con gran éxito de público, entre 1604 y 1605.
Graham-Dixon nos cuenta que a principios del siglo XIV Roma se había convertido en el hogar de unos 2.000 artistas que se reunían en comunidades distintas (según su lugar de origen) y que la violencia cotidiana, y/o las venganzas entre los distintos grupos, eran moneda corriente. Las actas judiciales de este periodo indican que Caravaggio se vio envuelto en innumerables altercados y percances de naturaleza violenta, como arrojar piedras, portar una espada y una daga en público, desfigurar una propiedad en un acto de venganza por un insulto anterior (conocido como deturpatio) e infligir lesiones corporales graves. En uno de los episodios más pintorescos (fechado el 24 de abril de 1604), Caravaggio inició una pelea con un camarero en relación con su pedido de ocho alcachofas cocidas, en la que el artista le rompió la cara con un plato. Sólo se libró de ser procesado (como era habitual en él) porque los testigos se resistían a confirmar la implicación del artista en tales fechorías por miedo a las represalias de sus influyentes y prominentes mecenas.
A finales de 1605-06, Caravaggio pintó un retablo, La Virgen de los Palafrenieri (La Virgen de la Serpiente), para la capilla de los novios papales en San Pedro. Sin embargo, fue retirado rápidamente de la vista del público, debido a los rumores de que Caravaggio había modelado su Virgen (a la que dotó de un pecho lleno) en (la prostituta) Melandroni. Le siguió el que fue su último encargo romano importante, La muerte de la Virgen (1604-06), para Santa Maria della Scala. Pero también fue rápidamente retirada de la vista del público porque Caravaggio había representado a María y a los Apóstoles como refugiados.
El temperamento volátil de Caravaggio le alcanzó finalmente el 28 de mayo de 1606, cuando mató al buscavidas y proxeneta Ranuccio Tomassoni en un duelo ilegal que tuvo lugar en la pista de tenis del embajador francés en Roma. En cualquier caso, escribe Graham-Dixon, "Caravaggio atravesó la arteria femoral de su oponente con su espada de duelo, provocándole una hemorragia que le causó la muerte en muy poco tiempo. La naturaleza de la herida, cerca de la ingle de Tomassoni, puede sugerir que Caravaggio pretendía herir sexualmente a su oponente. Las heridas tenían un significado en la cultura del honor de la época, así, por ejemplo, una herida facial podía infligirse para vengar un insulto a la reputación, o la pérdida de la cara, mientras que una herida genital o un intento de castración podían marcar una disputa por una mujer".
Caravaggio huyó de Roma antes de que se presentaran contra él cargos formales de asesinato. Fue condenado in absentia al exilio indefinido de la ciudad, condenado como asesino y sujeto a una sentencia capital (bando capitale) que permitía a cualquier persona de los Estados Pontificios recibir una recompensa monetaria por matarlo (en ausencia de su cuerpo, la presentación de la cabeza cortada de Caravaggio sería suficiente para que el cazador de recompensas reclamara su premio).
Tras huir de Roma, el asesino y fugitivo Caravaggio se refugió primero en las Colinas Albanas, en los territorios de Colonna (a unos 20 km al sureste de Roma). David con la cabeza de Goliat fue realizado en esa época para el sobrino papal y admirador del arte de Caravaggio, Scipione Borghese, con la esperanza de que pudiera ofrecérselo como parte de un acuerdo para anular su condena. Si ese era el plan de Caravaggio, no funcionó. Se cree que para esta obra Caravaggio eligió a su ayudante Boneri como David, y a él mismo en el papel de Goliat. Sin embargo, la Galería Borghese afirma que, más recientemente, los estudiosos han planteado la hipótesis de que podría tratarse de un cuadro del "pintor rejuvenecido, lo que convierte a este cuadro en un doble autorretrato".
Caravaggio pronto se dirigió al sur, llegando a Nápoles, controlada por los españoles, en septiembre de 1606, donde disfrutó de la protección del poderoso condottiero (jefe de mercenarios), Fabrizio Sforza Colonna. En los nueve meses que pasó en la ciudad (como huésped en la residencia papal Colonna) realizó cuatro retablos, Los siete actos de misericordia, La flagelación de Cristo, La crucifixión de San Andrés y La Virgen del Rosario (aunque este último, notablemente más melodramático que los demás, probablemente fue pintado cuando aún estaba en Roma y se lo llevó consigo al huir).
Desde Nápoles, Caravaggio viaja a Malta. Su plan, probablemente propuesto por su anfitriona y amiga de muchos años, Constanza Colonna (hija de Fabrizio), consistía en alistarse en la orden militar religiosa de los Caballeros de la Orden de San Juan (o los Hospitalarios, como se les conocía comúnmente). Como miembro de la Orden, Caravaggio tendría derecho a un indulto automático en Roma. Caravaggio pintó varios cuadros en honor de la Orden y sus mayores, como el Retrato de Fra Antonio Martelli (1608), y el Retrato de Alof de Wignacourt y su paje (1607-08). Wignacourt era el gran maestre de la Orden y quedó tan satisfecho con su retrato que solicitó personalmente al Papa que se concediera a Caravaggio la categoría de Caballero de Obediencia de la Orden de San Juan. Concedido el permiso, Caravaggio se puso a trabajar en el mayor de todos sus cuadros, La decapitación de San Juan (1608), para el oratorio de la iglesia conventual de La Valeta. Se trataba de un cuadro simbólico que advertía a los posibles ocupantes de su destino si intentaban entrar en Malta. Gracias a él, Caravaggio obtuvo el indulto y volvió a ser un hombre libre (aunque sólo temporalmente).
La víspera de la inauguración del cuadro, los demonios vuelven a poseer a Caravaggio, que se ve envuelto en una pelea en la que hiere de bala a un Caballero de la Justicia. Caravaggio es encarcelado por este delito. Con la ayuda de un cómplice, escapó en un barco que le esperaba. A finales de octubre de 1608, llega a Siracusa (Sicilia), convertido en un hombre buscado en Roma y Malta (el 1 de diciembre de 1608, una efigie de Caravaggio es ceremoniosamente "desproclamada" bajo La decapitación de San Juan, y se declara que ha sido "expulsado como un miembro podrido y enfermo de nuestra Orden y Sociedad").
A pesar de sus problemas, Caravaggio encontró tiempo para pintar. Realizó un gran retablo, El entierro de Santa Lucía (1608-09), para la basílica de Santa Lucía al Sepulcro de Siracusa, y otras dos obras: Adoración de los pastores (1609), para la iglesia de Santa Maria degli Angeli, en Mesina; y Resurrección de Lázaro (1609), para la iglesia de los Padri Crociferi, también en Mesina.
En otoño de 1609, Caravaggio se encuentra de nuevo en Nápoles, como huésped del palacio Colonna. Pintó un retablo, La resurrección de Lázaro, para la iglesia de Sant'Anna dei Lombardi (aunque el edificio y sus tesoros se perdieron más tarde en un terremoto). Sin embargo, su pasado no tardó en alcanzarle, y Caravaggio fue atacado por cuatro hombres (se cree que venían de Malta) a la salida de una taberna. Recibió graves heridas en la cara y la cabeza (lo que sugiere que fue un ataque simbólico por venganza) y estuvo al borde de la muerte durante varios meses. Caravaggio pintó sus dos últimas obras en 1610: La negación de Pedro y El martirio de Santa Úrsula. En ellas, el manejo "tembloroso" de la pintura sugiere que sufría temblores en las manos y/o problemas de visión.
Con el apoyo de Costanza Colonna, Caravaggio renegocia su indulto y, en julio de 1610, parte hacia Roma, vía el puerto de Palo, con varios cuadros que presentará a Borghese a cambio de que le conceda el indulto. Sin embargo, fue arrestado y detenido en Palo (aunque se desconoce bajo qué acusación). Sus cuadros, sin embargo, continuaron su viaje hasta Porto Ercole, una pequeña ciudad portuaria de la Toscana. Caravaggio, tras comprar su libertad, cabalgó hasta Porto Ercole. Era sólo un día de viaje, pero el sol de mediados de verano y su mal estado físico le provocaron un colapso. Murió poco después de llegar, probablemente el 18 o 19 de julio, a la edad de treinta y ocho años. Fue enterrado en una tumba sin nombre.