Официално Георги Димитров е роден на 18 юни 1882 г. в радомирското село Ковачевци. Според други данни обаче, родното място на вожда е Радомир. Когато е на 4 години семейството му се преселва в София. Родители са му Димитър Тренчев от Разлог и Парашкева Досева от с. Баня, Разложко. Поради бедност Георги Димитров прекъсва образованието си едва 12 годишен, за да започне работа като печатар в печатницата на Радикалдемократическата партия. Започва да се увлича по социалистическите идеи. Само на 20 години Георги Димитров става член на БРСДП. След разцеплението на партията на русенския конгрес на 6 юли 1903, Димитров се ориентира към тесните социалисти около Димитър Благоев. Той е и активист на Общия работнически синдикален съюз. На 24 години сключва брак със сръбската моделиерка и синдикалистка Люба Ивошевич. Получила модното си образование във Виена, Ивошевич за кратко време се превръща в една от най-известните шивачки на софийския хайлайф. Благодарение на богатите си клиенти тя е тази, която издържа семейството на младия комунистически лидер. Паралелно с това Любица Ивошевич буквално образова Димитров. Двамата млади се обичат и всички са убедени в искреността на чувствата им. След добрия брак политическата кариера на Димитров тръгва стремглаво нагоре. В резултат на неговата активност през 1909 г. е избран за член на ЦК на БРСДП на мястото на тежко заболелия Гаврил Генов.
Придобил обществена популярност като ръководител на стачните движения на пернишките миньори в началото на века, по-късно той става и най-младият депутат в Царство България. На парламентарните банки той е без прекъсване 10 г. – до 1923 г. По време на Първата световна война, заради активна антивоенна агитация лежи 4 мес. в Софийския централен затвор. После организира транспортната стачка на работниците, прерастнала във всеобща политическа стачка. Включва се в дейността на Коминтерна и свързани с него организации и подкрепя болшевизацията на БКП. По онова време Георги Димитров пространно защитава идеята за 4 български съветски републики (България, Добруджа, Тракия и Македония) в рамките на Балканската Федерация. През 1923 заедно с Васил Коларов оглавява инспирираното от Коминтерна Септемврийско въстание. Действа с щаба на въстанието в Северозападна България. След неговия разгром бяга в Югославия (минавайки заедно с Васил Коларов през Историческия път на прохода Петрохан), а оттам — в Австрия. В България той е осъден задочно на смърт.
В Австрия Димитров става активист на Комунистическия интернационал (Коминтерна), като извършва „конспиративна дейност“ в Швейцария и Германия. Живее периодично в СССР под различни псевдоними. Достига до длъжността ръководител на Западноевропейското бюро на Коминтерна през периода 1929-1933 г. Сътрудничи на на съветските тайни служби.
На 9 март 1933, заедно с 2 български и няколко други комунисти, Георги Димитров е обвинен в организирането на подпалването на Райхстага, за което днес се смята, че е извършено от психически неустойчивия Маринус ван дер Любе. Димитров води сам своята защита на организирания от нацистите процес в Лайпциг. Майката на Димитров заминава за Франция, където на митинги и събрания се обявява за освобождаването на сина ѝ. В Лондон от леви адвокати, журналисти и дейци на Германската комунистическа партия е организиран контрапроцес, който доказва убедително провокацията срещу комунистите. В своята защитна реч Димитров защитава българския народ от грубите нападки на медиите. Той подчертава неговите исторически заслуги пред човечеството и гордостта си, че е българин. Словесните му сблъсъци с Херман Гьоринг и защитната му пледоария спечелват на Димитров място в комунистическия пантеон. Този процес е последният в Германия, съставен от независими съдии от „стария“ съд Райхсгерихт. Димитров, Танев и Попов са осъдени на по 9 мес. затвор заради това, че пребивават незаконно в Германия с фалшиви паспорти с цел конспирация, но са оправдани по обвиненията в палеж и опит за сваляне на правителството.
След излежаване на присъдите си тримата получават съветско гражданство и заминават за Съветския съюз, където остават до края на Втората световна война. Танев и Попов по-късно са репресирани от режима на Сталин и са изпратени в концлагери. Димитров парви опит да ги спаси, но Сталин е непреклонен. Танев умира в концлагера, а Попов след 17 години в лагерите на ГУЛАГ се завръща болен в България и написва спомените си, които са изнесени тайно и отпечатани в Париж през 1984 г.
След процеса Димитров се превръща в една от основните фигури на международното комунистическо движение. Заема мястото на Васил Коларов като ръководител на Коминтерна (1935-1943) и на БРП (к). В Москва ръководи Международния отдел на ЦК на Всесъюзната комунистическа партия (болшевики) и е депутат в съветския парламент (1937-1945). След смъртта на Люба Ивошевич – самоубила се, скачайки от висока сграда в Москва през 1933 г., Сталин му намира втора съпруга – чехословашката еврейка Роза Юлиевна (Роза Флайшман), която е предана комунистка. Единственото им дете Митя се ражда през 1936 г., но едва 7-годишно умира от дифтерит. Димитров е сред малкото приближени хора до Сталин.
След 9 септември 1944 г. Димитров остава в СССР, откъдето оказва влияние върху провежданата в страната политика от страна на БРП (к). Завръща се в България, след като страната е обявена за „Народна република“ . Избран е за министър-председател през ноември 1946 г. Оглавява БРП (к), която през декември 1948 се преименува на БКП.
Като министър-председател на страната започва политика на постепенен преход към комунистически модел на управление под пряката опека на Сталин. Води курс на тясно сближение с Югославия и провеждане на поетапна македонизация на населението в Благоевградски окръг с оглед присъединяването на района към новосформираната югославска македонска република. Политиката на Георги Димитров е подчертано против националните интереси на България и е подчинена на идеята за Балканска федерация, прокламирана от Коминтерна преди войната. След войната обаче тази концепция вече не е актуална, тъй като засяга новите стратегическите планове на СССР в района. Това води през 1948 г. до разрив между Тито и Сталин, а Димитров е подложен на унищожителна критика от страна на КПСС, заради тясното му обвързване с Тито и македонизацията на Пиринския край. Политиката на помакедончване на населението в Пиринско е загърбена, а Димитров е принуден да се примири със статуквото наложено от Сталин.
Малко след този разрив, Димитров отива на лечение в санаториум край Москва, откъдето не се завръща. Георги Димитров умира на 2 юли 1949 в санаториума „Барвиха“, където е лекуван 4 месеца. Видни съветски медици поставят диагнозата “сърдечна недостатъчност II степен, чернодробна цироза, диабет, хроничен простатит“. Съществува хипотеза за политическо убийство на Димитров по указания на Сталин.
На 3 юли 1949 г. Министерският съвет взима решение тялото на Георги Димитров да бъде балсамирано и поставено в мавзолей. Тялото му е балсамирано в Москва и превозено с влак до София, където е изложено в Мавзолея на Георги Димитров. Мавзолеят е завършен на 10 юли 1949 г. за рекордния срок от 6 дни.
Комунистическата власт в Народна република България го обявява за „вожд и учител на българския народ“ и отбелязва погребението му с величествена церемония. Неговото погребение, наред с това на Цар Борис III, Гунди и Котков и на Людмила Живкова са сред най-големите в новата българска история. За да им отдадат своята почит се стичат много хора от цялата страна.
След смъртта му, доста неудобни за властта лица са въдворени в лагери. Това попълнение лагеристи остава в историята като „Димитровско“. На 18 юли 1990 г. тялото на Георги Димитров е извадено от мавзолея и след поклонение, на което се стичат множество хора, е препогребан в католическата част на Централните софийски гробища. Мавзолеят след 9 години е разрушен, макар и трудно.