Γεννήθηκε στις 6 Φεβρουαρίου 1945 στο χωριό Νάιν Μάιλς της Τζαμάικα ως Ρόμπερτ Νέστα Μάρλεϊ. Ήταν γιος του πενηντάχρονου Τζαμϊκανού λευκού στρατιωτικού του ναυτικού Νόρβαλ Σινκλέρ Μάρλεϊ που είχε αγγλική καταγωγή και της δεκαοκτάχρονης Σιντέλα Μπούκερ, μιας ντόπιας μαύρης κοπέλας. Ο πατέρας του ζούσε στο Λίβερπουλ καιβοηθούσε οικονομικά τον μικρό του γιο και τη μητέρα του, μέχρι τον θάνατό του το 1955. Τότε, ο Μπομπ και η μητέρα του αναγκάσθηκαν να μετακομίσουν στον τενεκοδομαχαλά Τρέντσταουν του Κίνγκστον, της πρωτεύουσας της χώρας.

Θα μεγαλώσει εισπράττοντας ρατσισμό ένθεν κακείθεν, λόγω της καταγωγής του.  Κάποτε δήλωσε: Δεν είμαι προκατειλημμένος απέναντι του. Ο πατέρας μου ήταν λευκός και η μητέρα μου μαύρη. Με φωνάζουν μιγά ή κάπως έτσι. Δεν είμαι σε καμία πλευρά. Ούτε στην μαύρη, ούτε στην λευκή. Είμαι στου Θεού την πλευρά, Αυτού που με έπλασε και με έκανε να προέρχομαι από την μαύρη και την λευκή.

Εγκαταλείπει το σχολίο στα 14 και έρχεται σε πρώτη επαφή με το κίνημα των Ρασταφάρι,  ένα περίεργο κράμα από βιβλικές προφητείες, φιλοσοφία της επιστροφής στη φύση και μαύρου εθνικισμού, που αποθεώνει τη λατρεία της μαριχουάνας και τη νοσταλγία επιστροφής στην Αφρική. Το 1962 ο Μάρλεϊ ηχογράφησε τα δύο πρώτα του σινγκλ Judge Not και One Cup of Coffee, που πέρασαν απαρατήρητα και τα γνωρίσαμε από τις μεταθανάτιες συλλογές τραγουδιών του.  Δημιουργούνται οι Wailers.  Αργότερα άλλαξαν το όνομα τους σε The Wailing Rudeboys, μετά σε The Wailing Wailers και τελικά σε The Wailers. Μέχρι το 1966 ο Braithwaite, ο Kelso και ο Smith είχαν αποχωρήσει από τους Wailers, αφήνοντας την τριάδα Μάρλεϊ, Livingston και McIntosh.

Αλλά έτσι ξεκίνησε ο μύθος. Τον Ιούλιο του 1973 ο Μπομπ και οι Γουέιλερς άνοιξαν μερικές συναυλίες του Μπρους Σπρίνγκστιν. Αμέσως μετά ξεκίνησαν για περιοδεία σε 17 πόλεις μαζί με τον Σλάι και την οικογένεια Στόουν (Sly and the family Stone), μπάντα που επηρέασε πολλούς μεγάλους μουσικούς.

Το 1975 ηχογραφείται το No Woman No Cry και ο Μάρλεϊ σπάει τα σύνορα της Τζαμάικα. Γίνεται διεθνώς αναγνωρισμένος και λατρεύεται από το κοινό. Μετακομίζει στο Λονδίνο, αλλά επιστρέφει στην Τζαμάικα το 1976 για να τραγουδήσει με στόχο την εκτόνωση της πολιτικής κρίσης.

Το 1978, ο Μάρλεϊ εμφανίστηκε σε άλλη μια πολιτική συναυλία στη Τζαμάικα, το θρυλικό One Love Peace Concert, σε μια ακόμη προσπάθεια να εξευμενίσει τις σχέσεις των μαχόμενων κομμάτων, εν μέσω εμφυλιακού κλίματος. Προς το τέλος την συναυλίας, μετά από παράκληση του Μάρλεϊ, ο Μάνλεϊ και ο πολιτικός του αντίπαλος, Edward Seaga, ανέβηκαν και αντάλλαξαν χειραψία επάνω στη σκηνή.

Αλλά το τέλος του προδιαγράφεται ήδη από το 1977, όταν διαγνώστηκε με καλοήθες μελάνωμα στα πόδια, για το οποίο πίστευε ο ίδιος ότι ήταν τραύμα από το ποδόσφαιρο. Αρνήθηκε τον ακρωτηριασμό, αναφέροντας ότι η επέμβαση θα επηρέαζε τον χορό του και σύμφωνα με την πίστη των Ρασταφαριανών πως το σώμα πρέπει να είναι «ολόκληρο».

Ο καρκίνος εξαπλώθηκε με μεταστάσεις στον εγκέφαλο, τους πνεύμονες, το συκώτι και στο στομάχι του Μάρλεϊ. Μετά την εμφάνιση του σε δύο σόου στο Madison Square Garden στα πλαίσια της φθινοπωρινής του περιοδείας (Uprising Tour), λιποθύμησε ενώ έκανε τζόκιν στο Σέντραλ Παρκ της Νέα Υόρκης. Το υπόλοιπο της περιοδείας του ακυρώθηκε διαδοχικά.

Ο Μπομπ Μάρλεϊ έπαιξε την τελευταία του συναυλία στο Stanley Theater στο Πίτσμπουργκ της Πενσυλβάνιας στις 23 Σεπτεμβρίου 1980. Η ζωντανή εκτέλεση του «Redemption Song» στο Songs of Freedom ηχογραφήθηκε σε εκείνο το σόου. Μετέπειτα ο Μάρλεϊ αναζήτησε βοήθεια από τον ειδικευμένο Γερμανό  Josef Issels αλλά ο καρκίνος του είχε ήδη προχωρήσει στο τελικό του στάδιο.

Οι τελευταίες λέξεις του Μπομπ προς τον γιο του Ζίγκι ήταν: «Τα χρήματα δεν μπορούν να αγοράσουν ζωή».