Ο Παπαδιαμάντης γεννήθηκε στη Σκιάθο. Ο πατέρας του ήταν ιερέας. Μεγάλωσε ανάμεσα σε εννιά παιδιά.
Τα πρώτα γράμματα τα έμαθε στο νησί του, εσωτερικός στην Ι. Μονή του Ευαγγελισμού. Τελείωσε στο Βαρβάκειο της Αθήνας. Πάντα φτωχός, άρχισε από μαθητής να κερδίζει το ψωμί μόνος του χρησιμοποιώντας ως μόνο μέσο τη μόρφωσή του. Πέρασε οκτώ μήνες ως δόκιμος μοναχός στο Άγιο Όρος αλλά δε θεώρησε τον εαυτό του άξιο. Έτσι επέστρεψε στην Αθήνα για να συνεχίσει τις σπουδές του στο Πανεπιστήμιο.
Η φτώχεια και η εύθραυστη υγεία του αποτέλεσαν εμπόδιο στο να καταφέρει τελικά να αποφοιτήσει από τη Φιλοσοφική Σχολή κάτι που στοίχισε στον πατέρα του αφού περίμενε ότι η απασχόλησή του ως εκπαιδευτικός θα συνέβαλε στα δύσκολα οικονομικά της οικογένειας.
Από την πρώτη στιγμή της εγκατάστασής του στην Αθήνα ξεκίνησε να δημοσιογραφεί και να κάνει μεταφράσεις από τα Γαλλικά και Αγγλικά με ελάχιστες απολαβές. Αυτό βελτιώθηκε όταν γνώρισε τον προοδευτικό δημοσιογράφο και εκδότη Βλάση Γαβριηλίδη, που ίδρυσε την περίφημη για την εποχή της εφημερίδα Ακρόπολη.
Παρά την πλούσια αμοιβή του από την εφημερίδα και άλλα έντυπα δεν κατάφερε ποτέ να βελτιώσει τα οικονομικά του. Ελάχιστοι ήταν οι φίλοι του, όπως ο συγγραφέας και ερευνητής Γιάννης Βλαχογιάννης, ο ποιητής Μιλτιάδης Μαλακάσης και ένας δυο άλλοι. Ακόμα και προς το Βλάση Γαβριηλίδη, που του στάθηκε ως πατέρας, και τον ενθάρρυνε και τον βοηθούσε πάντα σε κάθε δύσκολη στιγμή, δεν έδειξε την αγάπη, που, ίσως, θα έπρεπε να δείξει.
Του άρεσε να ζει στον κλειστό εσωτερικό του κόσμο και να ζητά την πνευματική ανακούφιση ζωγραφίζοντας τις αναμνήσεις του στα ποιήματά του και στον ποιητικότατο πεζό του λόγο, στα διάφορα διηγήματά του, που τα περισσότερα ξαναζωντανεύουν τους παλιούς θρύλους του νησιού του.
Συνήθιζε να ψάλλει στον Ι. Ναό του Αγίου Ελισσαίου ως δεξιός ψάλτης.
Η ζωή του Παπαδιαμάντη μέρα με τη μέρα γινόταν δυσκολότερη. Η φτώχεια, το ποτό και η ασυλλόγιστη απλοχεριά του έγιναν αιτία να φτάσει σε απελπιστική κατάσταση, ενώ παράλληλα χειροτέρευε και η υγεία του. Στα τέλη του Μαρτίου του 1908 έφυγε για το νησί του, με σκοπό να μην ξαναγυρίσει στην πόλη «της δουλοπαροικίας και των πλουτοκρατών», όπως ο ίδιος έγραψε.
Στο νησί του εξακολούθησε να κάνει τις μεταφράσεις που του έστελνε ο Γιάννης Βλαχογιάννης, για να έχει κάποιον πόρο ζωής, μα ύστερα από λίγο τα χέρια του πρήστηκαν και του ήταν δύσκολο να γράφει. Ο Παπαδιαμάντης πέθανε στις 3 Ιανουαρίου του 1911, ύστερα από επιδείνωση της υγείας του. Με την είδηση του θανάτου του, το πένθος έγινε πανελλήνιο.
Στα 1924, ο Ελευθερουδάκης εξέδωσε τα Άπαντά του με αρκετά ανέκδοτα διηγήματα. Το 1925 πραγματοποιήθηκαν τα αποκαλυπτήρια της προτομής του στη Σκιάθο, ενώ στις εφημερίδες Ελεύθερον Βήμα και Πολιτεία δημοσιεύτηκαν τα τελευταία άγνωστα διηγήματά του. Διηγήματα του Παπαδιαμάντη άρχισαν να εκδίδονται στα γαλλικά και πολλοί Γάλλοι ελληνιστές ασχολήθηκαν πλατύτερα με το έργο του. Το 1936 ο Γιώργος Κατσίμπαλης ετοίμασε την πρώτη βιβλιογραφία του, ενώ ξεκίνησε από τους Έλληνες λογοτέχνες η συστηματική κριτική του έργου του, άλλοτε θετική και άλλοτε αρνητική.