Üzeyir Hacıbəyov 18 sentyabr 1885-ci ildə Əbdülhüseyn bəy və Şirinbəyim xanım Hacıbəyovların ailəsində doğulub.Üzeyirin atası Əbdülhüseyin Molla Məhəmməd oğlu Hacıbəyov öz dövrünün savadlı, ziyalı şəxslərindən biri idi. O, XIX əsrin tanınmış dövlət xadimi və şairi, Qarabağ xanlarının varisi Xurşidbanu Natəvanın mirzəsi olub və onun Ağcabədidəki təsərrüfatına başçılıq edib. Üzeyirin anası Şirinbəyim xanım Qarabağda məşhur Əliverdibəyovlar nəslindən idi. Üzeyir Hacıbəyovgil ailədə üç qardaş, iki bacı olublar. Oğlanları Zülfüqar, Üzeyir və Ceyhunun gələcəkdə ədəbi və musiqi istedadının formalaşmasında ailənin böyük rolu olub.Onun həyatında Abbasovlar ailəsi böyuk rol oynayırdı.

Üzeyirdən başqa ailənin bütün uşaqları Şuşada anadan olub. Evin dördüncü uşağı olan Üzeyirin Şuşada yox, Ağcabədidə anadan olmasının da öz tarixçəsi var. Üzeyir bəyin atası Əbdülhüseyin Xurşidbanu Natəvanın şəxsi mirzəsi olmaqla yanaşı, həm də xan qızının Ağcabədidə olan təsərrüfatına rəhbərlik edirdi. Ona görə də ilin çox hissəsini orda keçirirdi. Şirin xanım da Üzeyirə hamilə olarkən Ağcabədiyə gedib yoldaşına baş çəkmək, sonra yenidən Şuşaya qayıtmaq qərarına gəlir. Bacılarına baş cəkmək üçün yolunu əvvəlcə Ağdamdan salır. Ancaq bacıları onu tez buraxmaq istəmir. Şirin xanımı 8 bacının hərəsi bir az öz evində qonaq saxlayır. Ağcabədiyə gedəndə isə artıq gec olur, Şuşaya qayıda bilmir. Ona görə də gələcəyin dahisi olacaq bu oğlanı elə Ağcabədidə dünyaya gətirir. 1 aydan sonra isə dəvənin üstündə kəcavə düzəldib, Şirin xanımı Üzeyirlə birgə Azərbaycan mədəniyyətinin beşiyi olan Şuşaya gətirirlər.

Valideynləri Ağcabədidən Şuşaya köçdükdən sonra Üzeyir ilk təhsilini buradakı ikisinifli rus-türk məktəbində alıb. Şuşanın zəngin musiqi-ifaçılıq ənənələri Hacıbəyovun musiqi tərbiyəsinə müstəsna təsir göstərib. Onun ilk müəllimi Azərbaycan musiqisinin gözəl bilicisi, dayısı Ağalar bəy Əliverdibəyov olub. Üzeyir bəyin dayısı Ağalar bəy Əliverdibəyov həm də Şövkət Ələkbərovanın ilk musiqi müəllimi olub.

Üzeyir Hacıbəyov 1899-1904-cü illərdə Qori Müəllimlər Seminariyasında təhsil alıb. Onun dünyagörüşünün formalaşmasında seminariya böyük rol oynayıb. Hacıbəyov seminariya illərində qabaqcıl dünya mədəniyyəti ilə yaxından tanış olur. O, burada Avropa musiqi klassiklərinin əsərlərini mənimsəyir, skripka və baritonda çalmağı öyrənir, xalq mahnı nümunələrini nota köçürür. Qori seminariyasında Üzeyir Hacıbəyov gələcəkdə Azərbaycan opera musiqisində öz sözünü deyəcək Müslüm Maqomayev ilə tanış olub. Seminariya illərindən başlanan dostluq sonralar həm də qohumluğa çevrildi. Üzeyir Hacıbəyov və Müslüm Maqomayev Terequlovlar ailəsi ilə qohum oldular. Belə ki, Üzeyir Hacıbəyov Məleykə xanımla, Müslüm Maqomayev Badigülcamal xanım Terequlova ilə evləndi.

Seminariyanı bitirdikdən sonra Hacıbəyov 1904-cü ildə Cəbrayıl qəzasının Hadrut kəndinə müəllim təyin edilib. Hadrut kənd məktəbində rus dili, hesab, tarix və musiqidən dərs deyib.

Hacıbəyov Rusiyada 1905-1907-ci illər inqilabı ərəfəsində Bakıya gəlib, Bibiheybətdə, sonralar isə "Səadət" məktəbində dərs deyib. Üzeyir Hacıbəyov Bakıda ədəbi-publisistik fəaliyyətə başlayaraq “Həyat” qəzetində tərcüməçi işləyir. Həmin gündən nəşr edilməyə başlayan “İrşad” qəzetinin əməkdaşı olub. 1907-ci ildə Bakıda Azərbaycan türkcəsində "Hesab Məsələləri" və "Mətbuatda İstifadə olunan Siyasi, Hüquqi, İqtisadi və Əsgəri Sözlərin Türki-Rusi və Rusi-Türki Lüğəti"ni nəşr etdirir. Rus yazıçısı Nikolay Qoqolun «Şinel» povestini Azərbaycan dilinə tərcümə edir.

1911-ci ildə Üzeyir Hacıbəyov musiqi təhsili almaq üçün Moskvaya gedir, Moskva filarmonik cəmiyyəti nəzdində İlyinskinin xüsusi musiqi kursunda təhsil alır. Moskvadan göndərdiyi satirik hekayə və felyetonlar “İqbal” qəzetində dərc olunur. Maddi ehtiyac üzundən Hacıbəyov Moskvada musiqi təhsilini yarımçıq qoyub, Bakıya qayıtmağa məcbur olur. Bəstəkar Bakıya qayıdır və burada yaradıcılıq fəaliyyətini davam etdirərək, yazdığı operaları səhnəyə qoymaqla məşğul olur.

Üzeyir Hacıbəyovla Məleykə xanım Hacıbəyova 1910-cu ildə ailə həyatı qurublar. İxtisasca rus dili müəlliməsi olan Məleykə xanım həyat yoldaşının sənətinə yaxın olmaq üçün konservatoriyanın musiqi nəzəriyyəsi şöbəsinə daxil olub. Adətən gecələr işləyən Üzeyir bəyi Məleykə xanım heç vaxt tək qoymayıb. Bu insanlar 38 il qoşa ömür sürüblər.

1918-ci ildə ermənilərin Azərbaycanda törətdiyi mart qırğını zamanı erməni daşnakları Üzeyir bəyin evini gülləbaran ediblər. Şərqin ilk operasını yazan bəstəkara qısqanclıqla yanaşan daşnaklar evin divarlarını, damını güllə yağışına tuturlar. Bu qəlpələr 1975-ci ildə bəstəkarın ev-muzeyinin açılışı ərəfəsində təmizlənib.

Sovet hakimiyyətinin ilk illərində Üzeyir Hacıbəyovun adı tez-tez xalq düşmənləri sırasında səslənməyə başlayır. 1920-ci ildə bəstəkarı güllələmək istəyirlər. Bu təhlükə sırf təsadüf nəticəsində sovuşur. Üzeyir Hacıbəyovun qaynı Hənəfi Terequlov əqidəcə qatı kommunist idi. O, təhlükəsizlik idarəsi şöbə müdirlərinin birinin masasının üstündə təsadüfən haqqında güllələnmə hökmü çıxarılan 59 nəfərin siyahısında Üzeyir Hacıbəyovun da adını görür. Başılovlu Nəriman Nərimanovun yanına gedərək, vəziyyəti danışır. Nəriman Nərimanov müvafiq orqanlardan həmin siyahını tələb edir. Onları tələm-tələsik qərar çıxarmaqda günahlandıran Nərimanov bu siyahını cırıb atır. Nəriman Nərimanov bəstəkara bir müddət Bakıdan uzaqlaşmağı məsləhət görür.

1939-cu ildə Üzeyir Hacıbəyov şəkər xəstəliyinə tutulur. Uzun illər Üzeyir Hacıbəyovun şəxsi katibi işləyən yaxın qohumu Ramazan Xəlilovun dediyinə görə, bəstəkar bu xəstəliyi bədnam qonşularımızın ucbatından tapıb. Belə ki, 1939-cu ildə Moskvada ittifaq miqyasında milli musiqi alətləri ifaçılarının müsabiqəsi keçirilir. Stalinin göstərişi ilə münsiflər heyətinə Üzeyir Hacıbəyov başçılıq edirdi. Müsabiqə zamanı bəstəkar bərk əsəbiləşir, təbiətcə sakit insan olan Üzeyir bəy uzun müddət sakitləşə bilmir: Azərbaycanı təmsil edən ifaçılar arasında ermənilərin olmasına baxmayaraq, Bakı erməniləri Moskvaya məktub yazırlar və bildirirlər ki,Üzeyir Hacıbəyov millətçilik edərək qeyri-millətlərin müsabiqədə iştirakına əngəllər törədir. 30-cu illər üçün bu ittiham ən ağır ittiham idi. Molotov ona ünvanlanan ərizəyə dərkənar qoyaraq, bəstəkara göndərir: "Özünüz həll edin". Başdan-ayağa böhtan olan bu ərizə bəstəkarın əsəblərinə ciddi təsir göstərir və o, şəkər xəstəliyinə tutulur.

Üzeyir Hacıbəyov 1948-ci il 22 noyabrda vəfat edib.