卢照邻幽州范阳（今河北涿州）人。出身望族，幼读诗书，曾师从曹宪、王义方受小学及经史，博学能文。
654年（唐高宗永徽五年），为邓王李裕府典签（据张鷟《朝野佥载》卷六），甚受器重，李裕曾经对别人说：“此吾之相如（司马相如）也。”即是将卢照邻视为西汉文学大家司马相如看待。李元裕是唐高宗李渊的第十七子，是当时皇帝李治的叔父，藏书甚丰，卢照邻利用工作之便（注：唐初典签掌书册簿疏，类似于文书工作），得以博览群书，获益不少。
663年（唐高宗龙朔末）初，卢照邻调任益州新都（今四川成都附近）尉。另一说，卢照邻任益州新都渭时间为668年（唐高宗乾封三年）。
669年（唐总章二年）底，卢照邻二考秩满去官。
卢照邻离开蜀地后，寓居洛阳。曾被横祸下狱，因友人救护得免。后染风疾，居长安附近太白山，入山时间一说是674年（上元元年）秋冬，因服丹药中毒，手足残废。后转少室山中之东龙门山，又徙居阳翟具茨山下，买园数十亩，疏凿颍水，环绕住宅，预筑坟墓，偃卧其中。他“自以当高宗时尚吏，己独儒；武后尚法，己独黄老；后封嵩山，屡聘贤士，己已废。著《五悲文》以自明”（《新唐书》本传）。
政治上的坎坷失意及长期病痛的折磨，卢照邻最后自投颍水而死。河南省禹州市无梁镇龙门村尚家村的河溪西岸有卢照邻墓位，尚存高大的墓冢。
