生于奥地利摩拉维亚弗赖堡（今捷克普莱波），卒于英国伦敦。1873年进入维也纳大学，1876年在E.W.von 布吕克的指导下任助理研究员，1881年获医学博士学位。1882年进入维也纳总医院，做临床助教。1885年任维也纳大学神经病学讲师。他看到J.布罗伊尔医生用催眠法治疗癔病，感到身心关系的微妙。因而于1885～1886年赴法国从师于J.-M.沙尔科，后又赴南锡观察A.-A.利埃博尔和H.伯恩海姆的催眠疗法，更深信精神疾病是可通过心理治疗而奏效的。1887年他曾用催眠治病，但到1892年左右，发现催眠的疗效不能持久，改用他所特创的精神分析疗法，借以挖掘忘记了的观念或欲望。

他认为被压抑的欲望绝大部分是属于性的，性的扰乱是精神疾病的根本原因。1897年，他对自己进行了艰苦的自我分析，提出了俄狄浦斯情结，即仇父恋母的情绪倾向。但弗洛伊德的“性”是广义的，他认为身体上的敏感部分都属于性觉区。这一观点使他失欢于布罗伊尔，并导致了精神分析学派的分裂，他的信徒A.阿德勒和C.G.荣格都因反对这个观点而先后另立门户。

1902年弗洛伊德任维也纳大学特命教授，并在学校成立了“星期三心理学会”。1908年，在德国纽伦堡成立了由他发起并领导的国际心理分析协会，标志着弗洛伊德主义的诞生。1909年，弗洛伊德应邀参加美国克拉克大学20周年校庆，并发表以精神分析为主题的讲演。1930年，他被授予歌德奖。1936年，在他寿辰时荣任英国皇家学会通讯会员。德国法西斯入侵奥地利后，弗洛伊德被迫流亡英国。

主要著作有《梦的释义》（1900）、《日常生活的精神分析》（1901）、《精神分析引论》（1917）、《精神分析引论新编》（1933）、《弗洛伊德自传》（1935）。