1809. február 3-án született Hamburgban, gazdag bankár apja a felvilágosodás híres filozófusa, Moses Mendelssohn fia volt. A család 1812-ben Berlinbe költözött, áttért az evangélikus hitre és nevét Mendelssohn Bartholdyra változtatta. A politikai liberalizmus vonzásába került, szellemileg és művészileg egyaránt felvilágosult légkörű családnál megfordult többek közt Heinrich Heine is.
Mendelssohn, akit a maga korában gyakran hasonlítottak Mozarthoz, kilencévesen lépett fel először mint zongorista, s 17 éves volt, amikor Shakespeare Szentivánéji álom című színdarabjához a nyitányt komponálta. A berlini énekakadémia igazgatója, Goethe barátja révén 1821-ben megismerkedhetett a költőfejedelemmel és az abban az időben csaknem elfelejtett Johann Sebastian Bach muzsikájával is. Bach németországi reneszánszát 1829-ben Mendelssohn indította el a Máté passió bemutatásával.
Mendelssohn beutazta Itáliát, Franciaországot és Angliát, 1835-ben Lipcsében telepedett le. Az ottani Gewandhaus-koncertek igazgatójaként a zenekart Európa egyik vezető együttesévé, Lipcsét nemzetközi rangú zenei központtá fejlesztette és módszeresen gondoskodott a zenei utánpótlás képzéséről. A lipcsei konzervatórium 1843-ban az első ilyen német intézményként nyílt meg.
Magánéletében biztos támaszra lelt feleségénél, Cecile Jeanrenaud asszonynál, akit 1837-ben vett nőül, és aki öt gyermekkel ajándékozta meg. A zeneszerző kompozíciói a "könnyű" Szentivánéji álom-nyitánytól a dallamdús szimfóniákon és versenyműveken át a monumentális "Éliás" oratóriumig terjednek.
Mendelssohn halála után munkássága csaknem feledésbe merült, életében kiadott 72 és 49 posztumusz is műve közül csak keveset mutattak be. Ehhez a Németországban erősödő antiszemitizmus éppen úgy hozzájárult, mint a még napjainkban is tapasztalható előítélet, amely szerint Mendelssohn muzsikája ugyan szép és elegáns, de "lapos". Reneszánsza 1959-ben kezdődött, amikor születésének 150. évfordulójáról emlékezett meg a világ.