Родился в Кронштадте, в семье корабельного врача, рос в Царском Селе. Учился в Николаевской Царскосельской гимназии, директором которой в то время был поэт И.О. Анненский. Он стал наставником Гумилёва. В октябре 1905 вышел в свет первый сборник стихов Гумилёва «Путь конквистадоров», изданный на средства родителей. В 1906 окончил гимназию и отправился в Париж, где поступил в Сорбонну. В Париже начал издавать литературный журнал «Сириус». Вышло всего три номера; основные авторы – сам Гумилёв и молодая поэтесса Анна Горенко (Ахматова). Вернувшись в Россию, поселился в Царском Селе, был зачислен в Петербургский университет. Учился на юридическом, затем на историко-филологическом факультетах, но курса не кончил.

В 1907 совершил в своё первое путешествие в Африку. Весной 1910 он обвенчался с Ахматовой, а осенью вновь отправился в Африку. В 1911 вместе с С. Городецким организовал «Цех поэтов», где зародилось новое литературное направление – акмеизм. В 1912 у него родился сын. Сразу после начала Первой мировой войны Гумилёв пошёл добровольцем. В мае 1917 его отправили в командировку на Салоникский фронт, но Гумилёв не попал туда и был оставлен в Париже. В 1918 перебрался в Лондон, оттуда вернулся в Россию. В 1919 женился на Анне Николаевне Энгельгардт. Занялся переводами и преподавательской деятельностью, много печатался, работал в издательстве «Всемирная литература», руководил Петроградским отделением Союза поэтов. В 1921 был арестован по подозрению в участии в заговоре и расстрелян.