Ovidio nace el 20 de marzo de 43 a. C. en la ciudad paelignia de Sulmo (actual Sulmona, en la provincia de L'Aquila, Abruzzo), en un valle de los Apeninos al este de Roma. Nace en el seno de una importante familia de rancia estirpe, la gens Ovidia, de cuya antigüedad se sentía orgulloso. Ese es un año significativo en la política romana. Ovidio es educado en retórica en Roma, donde tiene como maestros de elocuencia a Higino, Arelio Fusco y Porcio Latrón, natural de Hispania.
El padre de Ovidio posee algunas fincas, y muere a los noventa años, poco antes que la madre del poeta. Ovidio va dando muestras de sensibilidad poética en detrimento de la elocuencia prosaica requerida en el foro. Su padre le reprocha inclinarse a unos estudios que no daban ningún provecho, puesto que el mismo Homero ha muerto en la pobreza.
Luego de la muerte de su hermano a los veinte años, Ovidio renuncia al foro y viaja a Atenas, Asia Menor y Sicilia. Ocupa cargos públicos menores, pero renuncia a ellos para dedicarse a la poesía, probablemente entre los años de 29 a 25 a. C., decisión que aparentemente su padre desaprueba.
La primera recitación de Ovidio data del año 25 a. C., cuando tiene dieciocho años. Él forma parte del círculo de poetas centrado en el estimado patrón Marco Valerio Mesala Corvino, y también parece haber sido amigo de poetas en el círculo de Mecenas. En Tristes Ovidio, menciona amistades con Macro, Propercio, Horacio, Póntico y Baso. Apenas conoce a Virgilio y Tibulo, un compañero del círculo de Mesala, cuyas elegías admira.
A los dieciocho años, influido por Tibulo y Propercio, escribe el poemario Amores, libro de elegías dedicadas a una muchacha llamada Corina, que probablemente nunca existió, aunque reúne características de varios amores del poeta. Compone también Medea, una tragedia que no se conserva, y las Heroidas o Cartas de las heroínas, que presenta cartas escritas por varios personajes míticos femeninos, como Ariadna o Medea, a sus amantes. A esta obra le sigue una trilogía formada por tres poemas didácticos de tema erótico: Arte de amar, Remedios de amor y Cosméticos para el rostro femenino.
Ovidio ha tenido tres esposas. Con la primera se casa muy joven, pero finalmente la tilda como "ni digna ni útil", lo que hace pensar que no pertenece a su mismo rango social y que no le da hijos en su corto matrimonio. No se sabe a ciencia cierta a cuál de sus dos primeras esposas se refiere como natural del país de los faliscos. Su segundo matrimonio es corto también, pero en este tiene una hija de la que obtiene dos nietos. Las noticias sobre su tercera esposa, Fabia, que lo ayudará durante su exilio en Tomis, son mucho mayores. Con ella tiene otra hija y siente un gran cariño. Es para ella una mezcla entre padre y maestro literario.
Ovidio pasa los primeros veinticinco años de su carrera literaria escribiendo poesía en métrica elegíaca con temas eróticos. La cronología de estas primeras obras no es segura; sin embargo, los estudiosos han establecido fechas tentativas. Se cree que su obra más antigua que se conserva son las Heroínas, cartas de heroínas mitológicas a sus amantes ausentes, que pueden haber sido publicadas en el 19 a. C., aunque la fecha es incierta.
La autenticidad de algunos de estos poemas ha sido cuestionada, pero esta primera edición probablemente contiene los primeros catorce poemas de la colección. Se cree que la primera colección de cinco libros de los Amores, una serie de poemas eróticos dirigidos a una amante, Corina, se publica entre el 16 y el 15 a. C. Es posible que la versión superviviente, redactada en tres libros, según un epigrama precedido del primer libro, se haya publicado entre el 8–3 a. C. Entre las publicaciones de las dos ediciones de los Amores se puede fechar el estreno de su tragedia Medea, que es admirada en la antigüedad, pero que ya no existe.
Para el año 8 d. C., Ovidio había completado Metamorfosis, su obra más ambiciosa, un poema épico en hexámetros en quince libros. Aquí cataloga enciclopédicamente las transformaciones de la mitología griega y romana, desde el surgimiento del cosmos hasta la apoteosis de Julio César. Las historias se suceden en el relato de seres humanos transformados en nuevos cuerpos: árboles, rocas, animales, flores, constelaciones. Simultáneamente, trabaja en el Fasti, un poema de seis libros en dísticos elegíacos sobre el tema del calendario de las fiestas romanas y la astronomía. La composición de este poema es interrumpida por el exilio de Ovidio, y se cree que termina abandonando la obra en Tomis.
No obstante su gran fama en la época, un enfrentamiento con el emperador César Augusto en el año 8 d. C. lo lleva a un exilio obligado a Tomis (hoy la ciudad de Constanza, en la actual Rumanía), una ciudad ubicada en la costa oeste del Mar Negro, donde pasa el resto de sus días. El exilio lo determina el propio Emperador Augusto, sin intervención del Senado ni de ningún magistrado. Este evento influye sobre toda la poesía que produce a partir de esta fecha. Ovidio escribe que la razón para su exilio es "un poema y un error", sosteniendo que este crimen es peor que un asesinato, más dañino que la poesía. Unos dicen que, en realidad, su exilio se produce porque está presente en ceremonias de adivinación donde se habla del destino del emperador; otros, por el tono erótico de sus poemas; la última explicación, y tal vez la más ajustada a la realidad, es que Ovidio tiene conocimiento de los devaneos amorosos de la nieta del emperador, Julia. Durante este período de exilio, Ovidio escribe otras dos colecciones de poemas: Tristes y Pónticas o Cartas del Ponto.
Las llamadas Tristes comprenden cinco libros en los que Ovidio explica lo que le ha sucedido, defiende su inocencia y hace una llamada de clemencia al emperador Augusto. En las Cartas del Ponto o Pónticas, se dirige a varios amigos para pedirles que aboguen por su causa ante el César.
Los múltiples intentos del poeta para que le perdonen la pena son en vano, y muere en Tomis en el año 17 d. C., a la edad de sesenta años.