Odense  nyomornegyedében született 1805. április 2-án. Korán elhunyt apja  házaló cipész, paraszti származású, erősen vallásos-babonás anyja cseléd  volt. A kisfiú hébe-hóba iskolába is járt, megtanult írni-olvasni, ám  idejének nagy részét álmodozással, furcsa kis történetek kitalálásával  és árnyképek készítésével töltötte. "Egész közvetlen környezetem mintha  csak képzeletem megpezsdítésére szolgált volna..." - írta az Életem  meséje című művében. Amikor tizenegy éves lett, anyja megelégelte "úri  passzióját", s előbb szövődébe, majd dohánygyárba, végül egy patikushoz  adta tanoncnak. A fiút azonban továbbra is csak a könyvek és a színház  érdekelték, és tizennégy évesen Koppenhágába ment, hogy független és  gazdag ember legyen.
 Kezdetben csekély fizetség ellenében egy  fiúkórusban énekelt, de amikor a hangja mutálni kezdett, távoznia  kellett. Ezt követően a nyakigláb, esetlen kamasz a koppenhágai színház  balettkaránál próbálkozott, érthetően csekély sikerrel. Helyzetében  1823-tól mutatkozott némi javulás: Jonas Collin, a koppenhágai Királyi  Színház igazgatója elolvasta az akkor már írással is próbálkozó Andersen  egy darabját, és felfedezte tehetségét. Vállalva a taníttatás  költségeit, 1822-ben a slagelsei kollégiumba küldte a fiút, aki - bár  sokat szenvedett az intézet nehéz természetű igazgatójától - kitűnőre  érettségizett.
 1828-ban kezdte meg tanulmányait a Koppenhágai  Egyetemen, és a következő évben megírta első értékesnek tartott művét  Vándorlás gyalogszerrel a Holmen-csatornától Amager szigetének keleti  csücskéig 1828-ban és 1829-ben címmel. Az E.T.A. Hoffmann modorában  íródott fantasztikus mese komoly sikert aratott.
 Ezt követően  Andersen élete szinte állandó utazással telt. 1831-ben  Közép-Németországban töltött hosszabb időt, 1833-1834-ben állami  ösztöndíjjal Franciaországban, Svájcban és Itáliában tartózkodott.  1835-ben, itáliai útjáról hazatérve, megírta önéletrajzi ihletésű  regényét (A rögtönzőművész), majd nem sokkal később megjelentette  meséinek első kötetét Mesék gyermekeknek címmel. Az első meséket  tulajdonképpen egy Ida Thiele nevű kislánynak, a dán Művészeti Akadémia  titkára lányának kezdte írni. Később - némi anyagi hasznot is remélve -  vékony füzetek formájában adta közre őket. Első füzeteiben népmesékből,  népi legendákból, babonás történetekből indult ki, a későbbi füzetekben  már túlnyomórészt a saját meséit adta ki.
 A kis hableány, A  rendíthetetlen ólomkatona, A hókirálynő, A rút kiskacsa, A fülemüle, A  király új ruhája, A csalogány, A kis gyufaáruslány és a többi történet a  gyerekek és a felnőttek körében egyaránt nem várt sikert aratott.  Meséit csaknem száz nyelvre lefordították, alakjai a társművészeteket is  megihlették. Nehéz megmagyarázni, hogy ezek a szomorú, sokszor komor  hangvételű, többnyire happy end nélkül végződő mesék miért olyan  népszerűek még ma is - talán azért, mert bár Andersen a gyermekek  közvetlen tapasztalatait meghaladó élethelyzetekről, érzésekről,  eszmékről írt, a gyermeki szemléletmódot mindvégig megőrizte.
 A  meseírás mellett nem adta fel egyéb ambícióit sem. 1840-ben megjelent A  mulatt című darabjának langyos fogadtatása után azonban hosszú időre  lemondott a drámaírói karrierről. Ismét útra kelt, 1840 és 1857 között  bejárta Európát, élményeit számos útikönyvben örökítette meg. 1841-ben a  Dunán hajóztában néhány napig Pest-Budán és Mohácson is elidőzött.  "Magyarország gazdag ország, s egy szép nyári nap Dániájára emlékeztet" -  írta az Egy költő bazárjában.

 Útjai során előszeretettel kereste  külföldi hírességek barátságát, kivált olyanokét, akik - hozzá  hasonlóan- alacsony sorból származtak. Az utazgatások közötti időt  gazdag dán pénzemberek, arisztokraták kastélyaiban vendégeskedte,  dolgozta át. Különc természetéről, agglegényéletéről, hipochondriájáról,  világfi allűrjeiről legendák keringtek, és suttogtak rejtett  homoszexualitásáról is. Életének utolsó éveiben számtalan jelét kapta az  elismerésnek: magas évjáradékot kapott, szülővárosa díszpolgárrá  választotta, részt vett saját szobra leleplezésén, több külföldi  uralkodó részesítette kitüntetésben.
 Az 1860-as évek közepétől  már sokat betegeskedett, a felejthetetlen mesék szülőatyja májrákban  halt meg 1875. augusztus 4-én Koppenhágában.
 Szülővárosában,  Odensében található az emlékének szentelt múzeum, koppenhágai lakóházát  műemlékké nyilvánították. A Gyermekkönyvek Nemzetközi Tanácsa (IBBY)  1956-ban alapította meg az Andersen-díjat, mellyel írókat és  illusztrátorokat jutalmaznak gyermekművészeti munkájuk elismeréseként.