亲王时期
永徽五年十二月（655年1月），李贤出生于父母祭拜太宗昭陵途中，是高宗李治第六子，武则天第二子。永徽六年（655年）册封为潞王。
显庆元年（656年），太子李忠被废，改立武后长子李弘。李贤迁任岐州刺史，同年加封雍州牧、幽州都督。龙朔元年（661年）改封沛王，加扬州都督兼左武卫大将军，仍任雍州牧。
龙朔二年（622年），加扬州大都督。麟德二年（665年）加右卫大将军。咸亨三年（672年），更名李德，徙封雍王，授凉州大都督、雍州牧、右卫大将军，食实封一千户。上元元年(674年)，又依旧名李贤。
李贤长大后容貌俊秀、举止端庄，深得高宗赞赏。高宗曾对司空李勣说：“这个孩子已经读了《尚书》、《礼记》、《论语》，背诵古诗赋十多篇，一看就能领会，也不会忘记。我曾叫他读《论语》，他读到‘贤贤易色’，再三诵读。我问为什么反复读，他说自己内心特别喜爱这句话，才知这孩子的聪敏出自天性。”
乾封元年（666年），沛王李贤招募“初唐四杰”之一的王勃作为王府修撰，十分器重。两年后，李贤与其弟英王李显斗鸡，王勃助兴而写《檄英王鸡》文。高宗得知后大怒，认为此举挑拨二王相争，遂逐出王府。
太子时期
上元二年（675年），皇太子李弘猝死，李贤继立。不久，高宗命李贤留守京城监国。李贤处理政务明确公允，为朝廷内外所颂扬[2] 。李贤又招集当时的学者张大安、刘纳言、格希元、许叔牙、成玄一、史藏诘和周宝宁等人注释范晔的《后汉书》，书成之后呈奏给高宗，被收藏在皇宫内阁。
仪凤元年（676年），唐高宗亲笔下诏表扬李贤：“皇太子自留守监国以来时间不长，但留心政务，抚爱百姓，非常尽心，对刑法所施也细审详察。加之政务之余，能够专心精研圣人经典，领会深意。先王所藏书册都能研讨精华。好善正直，是国家的希望，深副我所怀。命赏赐绢帛五百段。”
李贤为太子期间与武后关系紧张。当时有个术士明崇俨深得高宗和武后信赖，曾对武后说“太子不堪承继，英王（武后第三子）貌类太宗”，又言“相王（武后幼子）相最贵”，李贤听闻后深感厌恶。当时皇宫中有流言说李贤不是武后亲生，而是武后的姐姐韩国夫人与高宗的儿子。李贤顿生疑虑，感到恐惧。武后又送《少阳政范》和《孝子传》给李贤，以责备他不懂得为人子、为太子，还曾亲手书信斥责，李贤越发感到不安。
废为庶人
调露二年（680年），明崇俨被强盗杀害，武后怀疑是太子所为，于是派人揭发李贤阴谋，在东宫马房里找到数百具铠甲，命令薛元超、裴炎、高智周办理此案。高宗一向喜爱李贤，想要宽恕他，但武后却说：“为人子心怀谋逆，应该大义灭亲，不能赦免罪行。”于是李贤未能洗清罪责，被废为庶人，幽禁在长安。收缴的铠甲在天津桥焚毁，以昭告天下。太子的近臣张大安、刘讷言等人遭到贬职流放，连坐者十多人。
《资治通鉴》对太子事发记载了另段插曲：李贤平日颇好声色，养户奴赵道生为男宠，多赐之金帛，曾有东宫官员上书劝谏不听。太子事发后，赵道生供认是太子命他刺杀明崇俨。
永淳二年（683年），李贤被流放到偏僻的巴州。走时妻儿仆从衣缕单薄，十分凄凉。皇太子李哲（即李显）为此上书恳请帝后怜悯，稍赐春冬衣物。
被迫自尽
文明元年（684年），高宗驾崩，中宗李显继位，但仅一个多月就被武后废黜而改立睿宗李旦，武后由此把持朝政。不久后命令左金吾卫大将军丘神勣前往巴州检查庶人李贤的住宅，以防备谋反隐患。丘神勣到巴州后将李贤囚禁于他室，逼令自杀，年仅二十九岁。 武则天得知李贤死讯后曾在洛阳显福门举哀。
身后追封
垂拱元年（685年），武则天诏令恢复李贤雍王爵位。神龙初年（705年），唐中宗李显复位，追赠李贤司徒官爵，并遣使者到巴州迎回李贤灵柩，以亲王身份陪葬乾陵。景云二年（711年），唐睿宗追加李贤皇太子身份，谥号“章怀”，与太子妃房氏合葬于章怀太子墓。