生于长安安仁坊祖宅，祖父杜佑历任德、顺、宪三朝宰相，著《通典》二百卷。杜牧十岁时祖父去世，其后父亲早逝、家道中落，"幼孤贫"却苦读不辍，尤好治乱与军事，后为《孙子》十三篇作注。二十三岁写成《阿房宫赋》，太学博士吴武陵击节称赏，携赋入闱为其揄扬。情感：名门之后的自负与经世之志。

大和二年（828）二十六岁进士及第——"东都放榜未花开，三十三人走马回"；同年闰三月又中贤良方正科，一时名动京师，授弘文馆校书郎。随后入江西观察使沈传师幕（洪州），沈移镇宣歙又随至宣州；大和七年（833）入淮南节度使牛僧孺幕，任推官、监察御史里行，驻扬州，公务之余诗酒流连——多年后自嘲"十年一觉扬州梦"。情感：春风马蹄，亦有沉沦下僚的不甘。

大和九年回朝任监察御史，开成四年（839）迁左补阙、史馆修撰。会昌二年（842）被排挤出朝，连任黄州、池州、睦州三州刺史。僻郡远宦近七年，仍兴利除弊、课农修城；咏史名篇《赤壁》《题乌江亭》《九日齐山登高》多成于此期。情感：外放的郁愤，化为诗史的锋芒。

大中二年（848）得宰相周墀之力还朝，任司勋员外郎、史馆修撰，后转吏部员外郎。因京官俸薄、弟病妹寡、家累繁重，"为京官则一家骨肉四处皆困"，大中四年（850）连上三启求为湖州刺史，秋莅任。情感：家累所迫的务实与无奈。

大中五年（851）内擢考功郎中、知制诰，岁末迁中书舍人，位列清要。晚年修葺祖父留下的樊川别墅，啸咏其间，世称"杜樊川"。大中六年冬病重，自撰墓志铭，尽搜平生文章焚其大半，仅留十之二三，岁暮卒，年五十。情感：一生俊爽，终归于平静的整理与告别。