李时珍生于明武宗正德十三年(1518年)，新州（治所在今湖北省蕲春县蕲州镇）一个医药世家。他祖父是位中医大夫。
他的父亲李言闻字子郁，号月池，从小博学经史，多次参加考试考了个秀才。与同乡张氏结为夫妻。后生育长子李果珍；一个女儿长大后嫁给附近一个姓柳的人家；次子李时珍，字东壁，号濒湖。他母亲张氏自从生下他不久便大病缠身，长期卧床不起。
生活不能自理，更无力照料年幼的。李时珍使她身体瘦弱，经常闹病，药不离口。在他很小的时候，他的祖父又离开了入世。但他的父亲李言闻肩负沉重的生活担，把年幼的李时珍送到蕲州城里的顾家私塾读书。他很快就认识了许多字，能够背诵经书里的一些名篇。
李时珍念了几年私塾，被迫辍学在家。其父李言闻为了养家湖口，把主要精力投人到行医治病上，年幼的李时珍跟随父亲和哥哥进山采药。
他很早就能辨别出许多药材的名字，经常带着小朋友到山野里寻找草药，每次上山采药，总是带着收获回来向父亲请功，可他父亲从不热心，或表扬他。
医生这职业自古以来明朝尤为突出，被视为“下九流”的行当。在民间当个铃医犹如巫师和算命先生一样被人歧视，社会地位非常低下。许多行医之人纷纷想方设法跳槽改行。到了明朝，明皇帝曾做堂而皇之规定：凡是医户人家，至少有一个儿子继承父业，确保整个社会的医生数量不会减少，祖传秘方不至于失传。
李时珍的代父亲李言闻从祖辈及自己的行医生涯中深知民间医生的苦衷，他特别羡慕那些科举入仕、光宗耀祖的书生。根据自己的观察，他断定长子李果珍成不了大器，而次子李时珍倒像是一块读书的材料。因此，他让李果珍学医继承祖业，而把全部的希望都寄托在李时珍的身上。
为阻止李时珍对医学的兴趣，引导他集中精力苦读圣贤之书，参加科举考试，李言闻给李时珍讲述了许多古代名人重儒轻医的故事：李时珍明白父亲的用意。
当他亲眼目睹他父亲被那些乡绅富豪们欺侮，心中便激发——彭足了他好好读书勇气。
刚10岁的李时珍，在父亲的严格要求下，他刻苦学习儒家的经典着作。
明朝的科举考试主要是考儒家经典《四书》和《五经》。《四书》包括《大学》、《中庸》、《论语》和《孟子》四部着作：《五经》是指《诗经》、《书经》、《礼记》、《易经》、《春秋》。“明古字古言”的工具书——《尔雅》。《尔雅》是我国最早的一部词典。
李时珍爱读《尔雅》，却不愿意学作那空洞枯燥的八股文。八股文是明朝科举考试作文的固定格式，官方规定考生作文必须分破题、承题、起讲、入手、起股、中股、后股和束股八个部分去写，要求文字对偶，排比有序，且限定字数和内容。文章的题目均出自《四书》《五经》，解释以朱熹的《四书集注》为依据，不得随意发挥，非常教条。李时珍对此十分反感，但为了猎取功名又不能不硬着头皮去学习写作。就在他14岁那年，亦即明世宗嘉靖十年（153年），李时珍由父亲和蕲州知州周训陪同到黄州府（今湖北黄冈）应考。他初战告捷，一举中了秀才。
李时珍考中秀才之后，其父李言闻觉得脸上有光，时常带他见识一下那些乡绅名流家庭。位于该州东门外全胜坊的顾家对李时珍来说已经不陌生了，他曾经在顾家私塾读过书，况且他两家只有一桥之隔，所以李时珍非常清楚那家人的所作所为。打心眼里不喜欢这样的人家。顾敦比较重才，很赏识小时珍的智慧，给他讲了一些立身处世的大道理，鼓励他伏案苦读，走科举成才之路。李时珍17岁那年，他首次到省城武昌（今同）参加乡试，结果扫兴而归。
他不甘心失败。连续几年的超负荷投入复习备考的疲劳使李时珍的身体逐渐瘦弱多病。时隔3年，李时珍再次带着父亲的嘱托、带着疾病奔赴武昌参加举人考试，结果又落榜而还。
李时珍这次赶考归来，病倒了。浑身发烫，皮肤火烧火燎似的，每天要吐一碗多的黏痰，害得他整天口干舌燥，难受至极。李时珍凭借自己掌握的有关医药知识，蛮有信心地给自己开了一服药方，采用柴胡、麦门冬、荆沥等几味祛疾清热之药，可是服用后毫无效果。后来改用父亲李言闻选定的名医李东恒的“独味黄芩汤”的方子，立见神效，治好了疾病，很快恢复了健康。
从这次患病到康复，李时珍亲身体验了病人的痛苦，认清了名医高手妙方良药的神奇疗效，从而感受到了医生这个职业的重要性，更加热爱医药事业。
李时珍大病初愈，在父亲的劝说下并没有放弃通过科举求取功名的念头，并不像以前那样热心了。在此期间，他与本地的一位姓吴的姑娘结为伉俪。
李时珍明世宗嘉靖十九年（1540年），抱着对科举的一线希望，第三次去武昌应试，结果再度落选。李时珍万分惆怅，心灰意冷，他觉得科举入仕的大门不是为穷人开放的。从而使他认为，“学而优则仕”的说教已成泡影，追求的不再是虚幻的梦境。李时珍向他父亲发誓：“古人以学业显耀门庭，为儿就拿医药学来报答您的养育之恩！”此后，李时珍与医药学结下了不解之缘。精心投入神圣的医药学领域。
李时珍从24岁那年开始行医求涯。那时他哥哥李果珍到外地谋生，他的大儿子李建中也已经降临人世。上有父母，下有妻儿，李时珍理所当然地承担起养家饣胡口的生活重担，虚心向父亲学习医术协助父亲到镇上的玄妙观治病救人。
那朝代，南方连年发生自然灾害，时涝时旱。蕲州也不例外，一场特大的水灾不仅淹没了斯河两岸的田地，就连城镇居民的房屋也被冲垮不少。人们忍饥挨饿，食用水受到污染，各种病疫纷沓而至，很快流行开来，整个蕲州地区处在死神的笼罩之下。可是，明朝廷设立在各地的“医学”和“医药惠民局”（简称“惠民药局”）不但不按国家规定免费为穷人治病，反而倒卖药材，趁机大捞一把。这样，像李言闻和李时珍父子那样的民间医生就成了平民百姓的救命之神。他们父子全力以赴，夜以继日。为了抢救重病号，他们常常废寝忘食，不辞劳苦爬山越岭去出诊，收取的药费很低，对特困户甚至免费。受到了当地居民的赞誉。
李时珍在行医中遇到了各种各样的疑难病症。最常见的就是南方流行的血吸虫病，旧称“膨胀病”。这种病非常顽固，通常腹胀不止，下身水肿，极难治愈。他反复研读医书《外台秘要》，钻研有关知识。他和父亲李言闻用厚朴、泽泻、苍术、云苓和当归等配药，为成千上万人治好了血吸虫病，成为远近闻名的神医。
李时珍留心生活，注重知识的积累。有一次，他遇到一位由外地流浪到蕲州来的新来户的小孩，脸色蜡黄，无精打采，似乎患了“小儿积食病”。过了一段时间，那个小孩，面部红润，神情甚好，奇迹般地变了模样。李时珍去那家问明根源。经证实，那个孩子的确患有小儿积食症，只因家穷没请大夫治病。李时珍不耻下问，追根问底弄清了是孩子吃了大山楂的缘故，证实了药书上记载的大山楂“化积食”、“健胃宽膈”的疗效，是治疗消化不良的好药。
李时珍对待医药学态度严肃，好求甚解。凡是经他诊治的病例，他从不轻易地开验药方，总是反复斟酌，就连那些与他无关的医疗事故，他也要弄个水落石出。李时珍听说：一位身体瘦弱的病人去一家诊所求医，经医生诊断为气血亏虚，应该补中益气，于是医生给患者开了补药“黄精”，结果病人服用后竟然一命呜呼。李时珍便去吊唁，并询问了死者的不幸经历，当他查看药方与成药时，发现药方无误，而是抓错了草药，错把剧毒的“钩吻”当成了“黄精”。“钩吻”又称“断肠草”，形状与“黄精”极为相似，只是叶片的尖部略有区别，“钩吻”的叶尖有一对小毛钩，而“黄精”没有。如此细微的差别不但采药者容易搞混，就连那些略懂药物知识的购药、制药和卖药人也难以分辨，因此，对这种人命关天的大事绝不可有半点马虎。李时珍从不机械地继承前人的成说，而是带有思考性地进行探索。拿“巴豆”来说吧，古代名医都认为它是一味大泻之药，而元朝医生王海藏却说，巴豆既可以通肠，又可止泻。李时珍颇感新奇，潜心对这种产于巴蜀之地的豆状药物进行研究，终于得出结论：用量大则使人大吐大泻；用量适当确实可以止泻。为了把握药量，服用方便，他研制成了“腊匮巴豆丸”，并用此药医治好一百多位久泻不止的病人。
李时珍还经历过。一位癫痫病患者，医生对症给他开了可以治“癫痫惊邪狂走”的草药“防葵”，可是病人服药后不幸丧命。死者家眷大闹不止，医生狼狈不堪。李时珍深表同情，走访了那户人家，证实了病人生前所患确系癫病病，按理说服用“防葵”是正确的，怎么会导致死亡呢？李时珍前思后想，意识到问题可能出在中草药上，便向死者家属索取了一点尚未用完的“防葵”样品，又连忙赶到那位开药的医生家里，表示愿意帮助那位医生解开不白之冤。他从那位医生家里带了少许“防葵”，回到自家后将病人用的和医生家的药物一对照，完全一样，没有出错。于是他又翻开药书，结果发现几本药书上的“防葵”图样与他带回来的实物不大一样，再细细阅读，终于查出了他眼前的被误认为是“防葵”的草药原来是与“防葵”相似的“辛平有大毒”的草药——“狼毒”。
引起误害人命的医疗事故！李时珍感到医生责任的重大，也觉得自己医药学知识的浅薄。为了成就医药学大业，李时珍再度伏案苦读。
李时珍以坚强的毅力和严谨的治学态度读遍了他所能见到的所有医书，掌握了必备的理论常识，为他日后的成功奠定了坚实的基础。李时珍觅识于书海之中在行医过程当中经常遇到一些奇特的疑难病症，迫使李时珍不得不到药书中寻找答案。也体味到医药学是一门奥妙无穷的学问。
李时珍从小就对医学有一种特殊的兴趣，爱看与医学相关的书籍。主要有《黄帝内经》、《伤寒论》、《金匾要略》、《本草经集注》、《诸病源候论》、《神农本草经》、《脉经》、《雷公炮炙论》、《唐本草》、《开宝本草》和《图经本草》之类，还有他父亲写的《人参传》、《蕲艾传》、《痘诊证治》和《医学八脉注》等医书，有时欣赏拜读一些前人的文学作品，极大地丰富了头脑。
李时珍读医书从不敷衍了事，留意每个细微的环节，善于发现问题，敢于向古人挑战。察觉到古代药书的诸多缺欠和错误，尤其是人们深信不疑的“本草学”竟然漏洞百出！
“本草”就是人们常说的中药。它涵盖的种类很多，有花草树木、鸟兽鱼虫、矿产方物等等。
中药的发现历史悠久。早在远古时期人们就传说神农尝百草、伏羲制九针、黄帝论医理。到了汉代，有人对各种药物的不同效用首次做了总结，写成《神农本草经》一书，共收入365种药物。此后，该书逐渐传播开来，受到后世名医的普遍关注，并围绕这部书展开研究，加以注释，进行补充，形成了一门独立的学问，称为“本草学”。有关本草学的成就较为着名的有南朝齐、梁之际的医学家陶弘景所着的《神农本草经集注》，书中增补了魏晋以来新发现的365种药物，成倍提高了原书的药用价值。唐朝初期，高宗皇帝又命苏恭等人编着《新修本草》，在《神农本草经集注》的基础上再增新药114种，并附有图样25卷，直观明了。这是我国第一部由官方组织编纂的药典。宋代本草学研究更加深入，最着名的有唐慎微编着的《经史证类备急本草》、刘翰马志撰写的《开宝本草》掌禹锡和苏颂着述《嘉佑本草》。
李时珍集中精力将他所能见到的医书统统浏览一遍，选择出对有价值的着作反复推敲，结合自己的实践经验认真探索，增长知识。《唐本草》的序文中已经指出古人橙袖不分，铅锡不辨，错误地混淆了防葵与狼毒、钩吻和黄精。使他读后大有一种拨开云雾看青天的感觉。他读唐人陈藏器《本草拾遗》时，高度赞扬作者对本草品物的补充。令他深思的是唐慎微的那部《经史证类备急本草》，医史上简称为《证类本草》，收录药物计1746种之多，药方2935个，是截止到元代我国最完备的一部本草学着作，李时珍发现的《开宝本草》误将“南星、虎掌一物而分二种”；《证类本草》错把“葳获女萎二物而并人一条”成本草衍义》又把兰花当作兰草、卷丹看成百合；《图经本草》还把括楼根与其果实瓜萎绘成两种不同的植物。此外还有把生姜和山药这两种菜划入草类；把槟榔、龙眼这两种果归为木类；把硝石与芒硝混为一谈等情况。
药书上存在着如此之多的问题，必将导致医疗事故的频繁发生，给人们生活造成不应有的痛苦，亟待纠正。为造福于后世子孙，重修一部新的权威性的本草学着作。
李时珍按捺不住内心的激情。他把这种想法坦率地告诉父亲。李言闻听了儿子的想法之后深有感触，其实他以前也曾隐隐约约地发现了这类问题，只不过心系科举求取功名而没有深入考虑它。李言闻大为赞赏，指出：“从《证类本草》问世至今四百余年，几乎没人重新修订，错误在所难免，有必要及时更正和补充。可是从唐朝开始，修《本草》均由朝廷组织人力编纂，我们无能为力！”
李时珍说：“父亲说得极是，只要有意义，为儿就决心尝试一番！如果能够得到朝廷的支持争取官修，当然很好。否则我们自己多用点时间、多花些心血也未尝不可！”李言闻欣赏李时珍的胸怀，担心儿子将来会半途而废，一事无成。李时珍揣摸透了父亲的心思，考虑了自己面临的诸多困难。他特赋诗一首：
身如逆流船，心如铁石坚。望父全儿志，至死不怕难！
不惜一切代价编着出一部完善的本草着作，梦寐以求的理想这种志向，决心使父亲大为感动。全力支持。李时珍从二十八九岁开始，边行医边作笔录，悉心收集有关资料，为日后着述积累更多的知识。
李时珍立志要在本草学方面干出一番成就。想在医药学方面有所建树，超越前人，在李时珍的行医生涯中从未有过畏惧退却的记载，治好了许许多多的疑难病症。
李时珍接待过来自远近八方的各类病人。据悉有位妇女鼻腔出血，昼夜不止，“诸治不效”。李时珍采用民间偏方，取大蒜切片，贴在患者两脚脚心处，引热下行，“即时血止”。另有一位患眼病的青年人，半边脸水肿，夜间疼痛加剧，多方求医均无法根治。李时珍诊断出是肝火上升所致，遂开列药方如下：夏枯草2两、香附2两、甘草4钱，研成精末，用凉开水调服。仅四五服药便使病人恢复了健康。还有一次女仆人眼睑长期溃烂，已经有十多年的病史，李时珍断定是风邪与湿热所致，采用燥湿祛风的蚕沙（即蚕屎），以麻油浸调为膏涂抹患处，二三次就基本痊愈。李时珍的高超医术和高尚医德为他赢得了极好的声誉。
