贞元四年（788年），册封广陵郡王。贞元二十一年（805年），立为太子，改名李纯，监国理政。

同年八月，为宦官俱文珍等拥立。尽废顺宗朝政，贬王叔文、柳宗元等人为远方司马。以杜黄裳、皇甫镈、李吉甫等人执政，停献祥瑞，修订律令，整顿科举，减省官员，加强财政管理，以求治理。又听杜黄裳之议，以法度制裁藩镇，先平西川刘辟、江东李锜，使魏博田弘正归顺。复平淮西强藩吴元济，大振威信，致使成德、横海、幽州等镇相继归附。至元和十四年（819），收复淄青十二州，代宗广德以来藩镇跋扈局面暂告段落，史称“元和中兴”。晚年迷信方士求长生，服金丹，因躁怒，宦官往往获罪被杀，人人自危，终为宦官陈弘志等害死，于元和十五年（820年）崩于大明宫中和殿，享年四十三岁。

谥号昭文章武大圣至神孝皇帝，庙号宪宗，葬于景陵。