生于宫城县，卒于东京。祖父是相马藩府的家臣，也是二宫尊德最忠实的弟子。在兄长夭折后，志贺直哉成为实际上的嗣子，自小在祖父母的溺爱下生活。同时，来自祖父母强烈的爱使得志贺直哉与父亲变得疏远。17岁为基督教思想家内村鉴三的个性所吸引，在此后的七年间一直奉内村鉴三为师，在基督教的氛围中养成“追求正义，憎恶不正与虚伪”的性情。其作品基调中对不和谐、不正、不自然的洁癖似的伦理观来自于祖父与内村鉴三的影响。在学习院中等科六年级就读期间，祖父参与开发的足尾铜山发生严重的矿毒事件，他因计划开展实地视察，与作为实业界翘楚的父亲发生激烈冲突，开始了长达多年的父子不和。

在学习院中等科两次留级后，与武者小路实笃、木下利玄、正亲町公和等人同级，并结为好友。在高等科时期立志成为作家，入学后由东京大学英语专业转至国文专业，与武者小路实笃、木下利玄、正亲町公和一同创办文学学习会——“十四日会”及传阅杂志《望野》，并创作了描写自己与祖母关系的《一个早晨》（1918）等。之后，步入文学之路的志贺直哉从大学退学，专心于文学创作。1910年4月，与武者小路实笃、有岛武郎、里见弴等人一同创办杂志《白桦》，因此被称为“白桦派”。与自然主义不同，他们采取的是相信人的可能性，希望自我充实与提升生命力的理想主义、人道主义的立场。尊重人的个性，给予人们希望的作品成为大正时期文坛的主流。志贺直哉在《白桦》创刊号上发表《到网走去》（1910），此后几乎每期都有优秀短篇发表。这一时期连续发表了《大津顺吉》（1912）、《克罗谛思日记》（1912）、《清兵卫与葫芦》（1912）、《范的犯罪》（1913）等初期志贺文学的代表作品。

与家中女仆的结婚问题、大学退学等原因使志贺直哉与父亲的关系愈发恶化，他离开家搬至广岛县的尾道。开始长篇小说《时任谦作》的写作。主人公是一位在与父亲的不和中一直贯彻自我的青年，小说虽未完成，但主人公的名字为他唯一一部长篇小说《暗夜行路》所继承。此后，不断搬家、被父亲反对的婚姻、长女夭折等削弱了他的创作欲望。1917年，重新认识生命本质的志贺直哉在《白桦》上发表心境小说《在城崎》，同时与父亲和解，家庭归于安定，创作进入成熟期。此后连续创作《好人物夫妇》（1917）、《赤西蛎太》（1917）、《和解》（1917）、《学徒之菩萨》（1920）、《篝火》（1920）、《河边的住宅》（1920）等作品。其中，《好人物夫妇》（1917）表现了他的心境转变，从生气蓬勃与激越的性格转变为苍劲沉着。1921～1937年，断断续续地在杂志《改造》上发表长篇小说《暗夜行路》, 从1909年的稿件开始算起，随着他的境遇与心境的变化而调整构思，到完成为止历时16年。作品虽然是一个虚构的故事，但探索了精神上的平和与自足，不断成长的主人公时任谦作的形象正是志贺直哉本人现实生活的写照，这种风格的作品被称为调和型私小说。

志贺直哉一向关心社会事务，有敏锐的观察力和彻透的写实精神，在政治和文学上表现出坚贞不屈。早年关怀足尾矿工中毒事件，同情小林多喜二的牺牲。在第二次世界大战中，他保持沉默，以示对侵略战争的抗议。后期的作品还有《万历红瓷瓶》（1933）、《台风》（1934）、《早春之旅》（194）、《寂寞的一生》（1941），以及战后创作的《灰色的月亮》（1946）和《被腐蚀的友情》（1947）等。岩波书店出版有《志贺直哉全集》 <全22卷 补卷6> （1998-2002）。